Pigmenty a barviva. Zábavná chemie pro děti i dospělé

Dlouho jsem chtěl udělat výběr nejběžnějších barev používaných k malování.

Jaké jsou vlastnosti jednotlivých barev, co barvy obsahují. Zde je malý výběr nebo krátký článek pro informaci. Článek je velmi krátký, ale informativní. Později se o každé barvě rozepíšu v samostatném článku.

Pigmenty

— barvivo — může být minerálního nebo organického původu nebo chemicky připravené z přírodních materiálů, zejména jílů obsahujících oxidy nebo kovové soli. Kromě výše uvedených pigmentů se v malbě používají barviva rostlinného původu získaná z listů, kůry a kořenů rostlin (šafrán, indigo a další), dále pigmenty získané pražením hroznových a broskvových pecek a pražením zvířecích kostí. Podle Plinia (1. století n. l.) byly nejstaršími barvami: melinum (bílý pigment), žlutá barva (zřejmě okrová), červená (sinopská hliněná hlína) a černá, získané uměle. Při studiu malířské vrstvy fajjúmských portrétů z 1. až 3. století n. l. bylo zjištěno, že jejich malířská vrstva se skládala ze čtyř barev: bílé (olověná běloba), žluté (okrová), červené (hliněná barva) a černé (dřevěné uhlí). V některých portrétech se však nacházelo organické barvivo, v jiných pak cinabarit dvou druhů, dále zemně zelená, umbra, organická černá smíchaná s indigem a měděná modř.

Podle starověkých a středověkých autorů byla nejstarší barvou olovnatá běloba, která se uměle získávala oxidací olověných hoblin octem. Škála barev dostupných starověkým a středověkým malířům byla omezená. Obzvláště žádané byly zelené pigmenty. Běžnou barvou v té době byla měděnka, jejíž barva mohla mít odstíny od zelené a zelenomodré až po modrozelenou a světle modrou. Tato barva, používaná při přípravě temperových barev, byla hojně používána malíři 1430. až 1600. století. Studium vrstvy barvy obrazů z XNUMX. až XNUMX. století umožnilo zjistit, že v tomto období bylo použito celkem až tři sta druhů různých pigmentů, což naznačuje, že umělci hledali nejvhodnější barvy pro malování. V různých dobách byl však počet skutečně používaných barev omezený. Například od roku XNUMX do roku XNUMX používali malíři pro svou paletu pouze jedenáct pigmentů a v době rozkvětu malířství, v XNUMX. století, pouze třináct. Jihonizozemští malíři XNUMX. století a jejich následovníci v XNUMX. století pracovali se třemi modrými barvami, dvěma žlutými, dvěma červenými a dvěma zelenými, bílou a černou. Malíři XNUMX. století používali čtyři modré, tři zelené, dvě červené a žluté, bílou a černou a teprve v XNUMX. a zejména v XNUMX. století se paleta umělců výrazně obohatila a zdokonalila.

Pro práci v různých Malířské techniky používají vhodné typy barev. Všechny barvy obsahují barevné pigmenty a přísady. Například pro udržení částic pigmentu pohromadě a zajištění jejich spolehlivého kontaktu s pracovním povrchem se do barev přidává pojivo.

V závislosti na typu techniky může být pojivo různých typů: arabská guma v akvarelové a kvašové technice, vaječný žloutek v temperové technice, sušicí olej v olejomalbě, akrylová emulze v akrylové technice.

Akvarel

Akvarelové barvy patří do skupiny lepidlových barev. Název „akvarel“ pochází z latinského slova „aqua“ – voda, protože voda je pro tento druh barvy rozpouštědlem. Akvarel se vyrábí ve formě tubiček nebo kyvet. Každý druh má specifický způsob použití. Na trhu je akvarel zastoupen uměleckými a dětskými akvarelovými barvami.

Gouache

Kvaš (v překladu z francouzštiny – vodní barva) je také, stejně jako akvarel, vodou ředitelná barva na bázi lepidla. Při výrobě kvašových barev se používají stejná barviva jako při výrobě akvarelů. Jedná se o neprůhlednou barvu, která leží v silné vrstvě na papíře. Ve složení kvašových barev se jako přísada v různém množství používá bílá, která jim po zaschnutí dodává bělavý vzhled.

Olejové barvy

Olejové barvy se vyrábějí z pigmentů rozemletých v vysychajícím oleji. Ve srovnání s jinými malířskými materiály lze olejové barvy používat výrazně déle – pokud si zachovají vlhkost. U olejové techniky nanesená mokrá barva po zaschnutí nemění svou barvu.

Temperové barvy

Svými vlastnostmi a složením zaujímá tempera mezilehlou pozici mezi lepidly a olejovými barvami. Temperové barvy lze ředit vodou a malovat na papír, karton a také, stejně jako olej, na plátno natřené emulzním základním nátěrem.

Akrylové barvy

Akrylové umělecké barvy lze použít v tradičních technikách malby olejem na stojanu nebo temperou. Na rozdíl od temper však akrylové barvy při schnutí méně mění barvu a lze je použít na pohyblivější podklady bez rizika praskání filmu.

Dětské barvy

Vysoce kvalitní dětské akvarelové barvy jsou pro děti bezpečné, protože jsou založeny na roztoku neškodného kukuřičného lepidla dextrinu a přírodních přísad obsahujících med (melasa, cukr).

Pastel–

Pastel se vyrábí ve formě krátkých barevných tyčinek – bezrámečkových tužek vyrobených ze suchého prášku barvy s příměsí pojivových nebo bělicích látek. Pastelové tužky jsou tvrdé, středně měkké a měkké.

Pastelem se píše a kreslí na drsný povrch papíru, kartonu, natřeného plátna, semiše, pergamenu atd., počínaje tvrdými tužkami a konče měkkými; prášek barvy se mele prsty nebo mixérem. Pastel se vyznačuje sametově matným povrchem.

vrstva barvy, zvučná a čistá barva, jemnost barev, které si zachovávají svou původní svěžest. Pastel je však třeba chránit před dotykem a třesením: jeho barvy se snadno drolí a jejich fixace je možná pouze na úkor částečné ztráty hlavních výhod pastelu. Pastelová technika byla obzvláště populární v 2. století (Maurice Quentin de La Tour, ), ale znovu přitahovala pozornost umělců ve XNUMX. polovině XNUMX. století (Edgar Degas, I. I. Levitan).

Většina olejových pastelů se vyrábí ze směsí pigmentů, uhlovodíkových vosků a živočišného tuku. V některých ohledech se svým složením více podobají voskovým pastelkám než měkkým pastelům.

Vzhledem k tomu, že olejové pastely jsou materiálem převážně na bázi vosku, nemění se během procesu schnutí, což se liší od olejových barev. Vnější vlastnosti materiálu zůstávají nezměněny, pokud není ošetřen lakovým benzínem (který rozpouští složení pastelu) a zahřát na vysoké teploty (což vede k roztavení). Povaha olejových pastelů umožňuje vytvářet efekty, které jsou jedinečné v jiných technikách kreslení. Odborníci však nedoporučují používat olejové pastely, pokud chcete dosáhnout světlostálosti a trvanlivosti. Typičtějším typem jejich použití jsou díla určená k následné reprodukci nebo jako předběžný materiál pro počítačovou grafiku.

Existuje mnoho prací o YAM napsaných různými technikami, některé z nich jsem v článku představil.

Existuje mnoho zdrojů publikací!!

Internet na pomoc!

Na základě materiálů z internetu a Yandex Marketu!

Podle definice, pigmenty (z Lat . pigmentum – „barva“) – jedná se o jemně mleté práškové barvicí látky, které se na rozdíl od barviv nerozpouštějí ani ve vodě, ani v organických rozpouštědlech. Pigmenty jsou přírodní (obvykle anorganické) a syntetické. Prvním pigmentem, který člověk používal, byly saze. Saze se objevují ve větším či menším množství všude, kde je oheň, takže není divu, že se saze začaly používat k dekorativním účelům asi před 20 tisíci lety, krátce po vynálezu metod rozdělávání ohně. Saze se dodnes vyrábějí ve velkém množství a používají se jako plnivo do gumy, plastů a k výrobě tiskařských barev. Saze jsou extrémně odolné vůči vnějším vlivům; kresby, které člověk doby kamenné provedl sazemi na stěnách jeskyní, se dochovaly dodnes. Asi nejznámější z nich je jeskyně Lascaux ve Francii. Byla náhodně objevena v roce 1940 chlapci pod stromem, který spadl po bouři. Na stěnách jeskyně je pomocí sazí a červenohnědých přírodních pigmentů vyobrazeno mnoho zvířat: býci, koně, jeleni, berani, medvědi, bizoni. Nyní se v této jeskyni nachází dobře vybavené muzeum.

Starověké lidské kresby vytvořené přírodními pigmenty

Nejobtížněji se po mnoho tisíciletí stávaly modré pigmenty. Pravděpodobně k prvnímu použití modré přírodní barvy došlo asi před 5 tisíci lety. Během vykopávek sumerského města Ur Chaldejského byly nalezeny zlaté a stříbrné figurky zvířat zdobené lapis lazuli – polodrahokamem obsahujícím pigment ultramarín. Relativně nedávno se ukázalo, že modrá barva tohoto pigmentu je spojena s přítomností aniontového radikálu [·S3]-, který má nepárový elektron (je znázorněn tečkou). V Evropě byly modré pigmenty tak drahé (prodávaly se doslova za váhu ve zlatě), že někdy zvláštní komise rozhodovaly, které oblasti malby by měly být modré. Ve starověku se používal pigment egyptská modř, šlo o hlinitokřemičitan měďnatý (měděné sklo). Od 30. až 1704. století začali umělci používat přírodní ultramarín, který se připravoval z lapis lazuli dovezeného z Afghánistánu. Lapis lazuli je komplexní směs několika minerálů, jejichž modrou barvu dává hauyne – hlinitokřemičitan obsahující chlor a síru. Z kilogramu azuru se po dlouhém zpracování získalo pouze 3 g modrého pigmentu. A teprve v roce 2 byl získán první umělý modrý pigment. Byla to pruská modř – hexakyanoželezitan železitodraselný obsahující atomy železa v různých oxidačních stavech: KFe+6[Fe+2(CN)4]. Modrý kobaltový pigment – Tenarská modř (hlinitan kobaltu CoAl1802O1824) byla poprvé získána ve Francii v roce 6000 a v té době byla velmi drahá. Umělé modré pigmenty známé na začátku 3. století však svými vlastnostmi nemohly nahradit přírodní azur. V roce XNUMX byla ve Francii slíbena obrovská cena XNUMX XNUMX franků za metodu získávání umělého azuru. O čtyři roky později byla cena udělena J. Guimetovi; Téměř současně a nezávisle na něm učinil stejný objev slavný německý chemik L. Gmelin. Pro získání umělého ultramarínu se bílý jíl (kaolin) kalcinoval se síranem draselným a uhlím. Od té doby se přírodní kámen přestal přeměňovat na barvy. Organický modrý pigment – indigo se začal těžit před několika tisíci lety v Indii. Indigo se získávalo z listů různých rostlin. Nejvyšší výtěžek byl získán z rostliny rodu Indigofera, která roste v zemích s tropickým vlhkým podnebím. V Evropě se až do poloviny XNUMX. století, kdy Holanďané začali dovážet indigo z jižních kolonií, toto barvivo získávalo z listů místní rostliny – tzv. barviva woad. Listy se namáčely ve vodě a do roztoku přecházel bezbarvý glykosid (sloučenina s glukózou) indikan. Poté byl vodný extrakt fermentován mikroorganismy. Enzymatický proces produkuje glukózu a XNUMX-hydroxyindol (indoxyl), bezbarvou sloučeninu, která se při oxidaci atmosférickým kyslíkem (rychleji na přímém slunečním světle) mění na indigo, které se usazuje na dně nádoby ve formě modrých vloček. Celý řetězec přeměn je znázorněn na diagramu.

Na začátku 1. století se Napoleon obrátil na francouzské vědce s návrhem najít způsob, jak získat indigo z domácích surovin, a nabídl na tehdejší dobu báječnou sumu – 1883 milion franků – za vyřešení tohoto problému. V té době však chemici ještě nebyli připraveni se tohoto problému pustit: organická chemie byla v plenkách. Chemickou strukturu indiga stanovil v roce 18 německý chemik Adolf von Baeyer – 5000 let poté, co začal toto barvivo studovat, a 6 let po jeho objevení člověkem. Jak Baeyer uvedl, mohl experimentálně dokázat místo každého atomu v molekule indiga! Baeyerovi se také podařilo syntetizovat indigo z kyseliny fenyloctové C5H2CH70COOH, ale tato syntéza nenašla praktické uplatnění. Průmyslová syntéza indiga začala o několik let později v bádenské továrně na anilinovou sodu (BASF), kde se použila metoda vyvinutá Karlem Heymannem. Na začátku 20. století se indigo syntetizovalo již v tisících tun, což odpovídá stovkám tisíců hektarů indigových plantáží. Produkci indiga výrazně usnadnil vládní dekret, podle kterého se modré látky německé armády povinně barvily syntetickým indigem. Produkce indiga dosáhla svého maxima na konci 000. let 3. století – asi XNUMX XNUMX tun ročně. Na konci XNUMX. století společnost BASF vynaložila XNUMX miliony marek na vývoj průmyslové a ekonomicky životaschopné syntézy indiga. A společnost „Ludwigshafen“ vyčlenila na výzkum částku, která daleko překročila hodnotu samotné společnosti! Tento rekord pravděpodobně nikdy nebude překonán. Vynaložené peníze se vrátily stonásobně. Stačí si vzpomenout na Himaláje džínů vyrobených v minulých letech a barvených syntetickým indigem.

Jaké bylo první syntetické barvivo, které nemělo žádné přírodní analogy? V knihách o dějinách chemie se píše, že to byl mauvein. V roce 1856 anglický chemik William Henry Perkin, kterému bylo tehdy pouhých 18 let, oxidoval nerafinovaný anilin dvojchromanem draselným (obsahoval toluidiny – methylderiváty anilinu) a získal látku krásné fialové barvy, vhodnou k barvení látek. Nazval ji mauvein (z Eng. mauve – „sléz“, bylina s velkými, jasnými květy). Perkin pracoval v domácí laboratoři a jeho cíl byl zcela jiný – doufal, že z černouhelného dehtu získá chinin – lék na malárii. Místo léku získal barvivo, v důsledku čehož odešel ze školy a z peněz své rodiny postavil továrnu, jejíž práce z jejího majitele udělala velmi bohatého muže.

Mauveine (směs barviv)

Je však třeba říci, že čest objevit první syntetické barvivo z produktů destilace uhlí patří polskému chemikovi Jakubu Natansonovi. Pracoval v Tartu (tehdy Dorpat a po roce 1893 Jurjev), téměř současně s Perkinem, ale ještě o něco dříve, a získal krvavě červenou látku schopnou barvit tkaniny zahříváním směsi anilinu a dichlorethanu v uzavřené zkumavce. Jednalo se o barvivo fuchsin. Následné studie ukázaly, že Natanson pravděpodobně získal směs pararosanilinu s jeho mono- a dimethylsubstituovanými barvivy. Nyní se fuchsin používá hlavně k barvení netextilních materiálů – papíru, kůže, dřeva; k přípravě inkoustu, barevných tužek, tiskařských barev.

Závěrem uvádíme několik informací o barvivech, která se do konce 79. století vyráběla v největším množství. První dvě místa si dělí indigo (používané k barvení látek) a tzv. disperzní modrá 15 (používaná k barvení polyesterových vláken) – 000 1 tun ročně. Následuje sírová čerň 10 (barvivo na bavlnu) – 000 5 tun/rok, aktivní čerň 8000 (barvivo na bavlnu) – 194 7000 tun/rok a kyselá čerň XNUMX (barvivo na polyamidová vlákna, vlnu a kůži) – XNUMX XNUMX tun/rok.