История возникновения красок

Химия и краски

 

 

Работу выполнила:

ученица 9В класса

Семенеева Эвелина

 

Руководитель:

Наумова Юлия Вячеславовна

 

Кострома

2020

Содержание

I. Введение.

1. Актуальность темы.

2. Цель.

3. Задачи.

4. Методика исследования.

II. Основная часть. Акварельные краски. Что мы знаем о них?

1. Теоретическая часть:

1. История краски – от пещеры до современного фасада.

2. Характеристика акварельных красок с точки зрения химического состава, свойств и основных способов их приготовления.

3. Процесс приготовления красок.

4.Особенности акварельных красок.

Практическая часть.

III. Заключение.

IV. Литература.

 

Введение

I. Введение.

Человечество с незапамятных времен имеет дело с красками и различными красящими веществами. Взять, к примеру, знаменитую наскальную живопись. С развитием цивилизации потребность в красящих веществах возрастала, что может объясняться не только тягой к прекрасному, но и вполне практичными целями. В современном мире краски используются буквально на каждом шагу: при создании художественных работ, в благоустройстве жилых помещений и повсеместно в народном хозяйстве. При этом чаще всего мы их даже не замечаем – наша машина, мотоцикл и велосипед 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 аэрозольного баллончика, свободно продающегося за соседним углом.

И возможно, навыки и знания, полученные мной в ходе выполнения этой работы, пригодятся в будущем, помогут в выборе профессии. А может быть позволят в будущем создать новые сорта красок.

Цель: изучить роль химии в производстве и использовании красок.

Задачи:

1. Изучить историю происхождения красок.

2. Познакомиться с видами минеральных красок и их классификацией по пигменту.

3. Рассмотреть основные этапы производства красок.

4. Приготовить некоторые красители на основе химических веществ.

5. На основе проведенной работы сделать вывод о роли химии в производстве и использовании красок

 

ü Познакомиться с химическим составом разнообразных художественных средств;

ü   Расширить знания о художественных материалах;

ü   Познакомиться с химическим составом разнообразных художественных средств;

 

Основная часть.

   Живопись - вид изобразительного искусства, художественные произведения, которые создаются с помощью красок, наносимых на какую-либо твёрдую поверхность. Как и другие виды искусства, живопись служит сферой создания предметных эстетических ценностей, будучи одной из высокоразвитых форм человеческого труда.

По назначению, по характеру исполнения и образов различают живопись монументально-декоративную (стенные росписи, плафоны, панно), участвующую в организации архитектурного пространства; станковую (картины), более интимную по характеру, обычно не связанную с каким-либо определенным местом; декорационную (эскизы театральных и кино-декораций и костюмов); иконопись; миниатюру (иллюстрации рукописей, портреты) и т. д.

По характеру веществ, связующих пигмент (красящее вещество), по технологическим способам закрепления пигмента на поверхности различают масляную живопись, живопись водяными красками по штукатурке-сырой (фреска) и сухой (а секко), темперу, клеевую живопись, восковую живопись, эмаль, живопись керамическими красками, живопись силикатными красками (связующее вещество-растворимое стекло) и т. п. Для создания живописных произведений служат также акварель, гуашь, пастель, тушь

Химические вещества и материалы в живописи

Краска состоит из двух составляющих: пигмента, определяющего цвет краски, и связующего, обеспечивающего сцепление частичек краски между собой и основой. В зависимости от вида связующего, краски подразделяются между собой на масляные (связующее-масло), темперные (связующее смесь клея с маслом), клеевые (связующее-клей), восковые (связующее - воск) и т. д. С появлением новых связующих появляются новые различают виды красок и новые техники.

История краски – от пещеры до современного фасада.

История возникновения красок.

История красок началась, вместе с появлением человека. Пещерные жители рисовали на камнях то, что их окружало: бегущих животных и охотников с копьями. До нашего времени сохранились первобытные рисунки, выполненные углём и сангиной (глина). Чем богаче и сложнее делалась жизнь, тем больше цветов требовалось, чтобы запечатлеть ее. В настоящее время 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. Теперь краски делают и из природных, и синтетических материалов.

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.

Красной охрой, по цвету похожей на кровь, покрывали перед погребением тела усопших. Сейчас об этой древней традиции нам напоминает современное название красного железняка - гематит (от греч. haima - "кровь").

 Следует, однако, отметить, что по существу эти примитивные краски очень похожи на современные и по составу, и по методу изготовления. Животные жиры, правда, уже не применяются, но газовая сажа, сходная по составу с обычной сажей, представляет собой наиболее широко распространенный черный пигмент. В настоящее время сажа подвергается специальной очистке и обработке с целью придания окраске большей прочности и других свойств. Первобытный человек, приготавливая краску, растирал сырье между плоскими камнями, а в настоящее время используют с этой целью трехвалковые и шаровые мельницы, т. е. по существу то же самое - перетирают исходные материалы так, чтобы они подвергались одновременно действию ударных сил и трению.

Раньше краски нельзя было хранить дольше одного дня, так как при контакте с воздухом они окислялись и затвердевали. Работать с этими красками было сложно: более темные краски с большим содержанием угля высыхали гораздо медленнее, чем оттенки с большим содержанием охры.

  В эпоху Возрождения у каждого мастера был свой рецепт разведения красок: одни замешивали пигмент на яичном белке - так делали итальянцы Фра Анджелико (1387(?)-1455) и Пьеро делла Франческа (ок.1420-1492). Другие предпочитали казеин (молочный белок, применявшийся для фресок уже в римских храмах). А фламандец Ян ван Эйк (ок.1390-1441) ввел в обиход масляные краски. Он научился накладывать их тонкими слоями. Эта техника лучше всего передавала пространство, объем и глубину цвета.

   Поначалу с масляными красками не все получалось гладко. Так, расписывая стену трапезной миланского монастыря Санта-Мария делле Грацие, Леонардо да Винчи (1452-1519) попробовал смешать масляную краску с темперой (краской на основе разведенного в воде яичного желтка). В результате его "Тайная вечеря" начала осыпаться уже при жизни мастера...

  Некоторые краски долгое время оставались баснословно дорогими. Синюю краску ультрамарин получали из ляписа, который везли из Ирана и Афганистана. Этот минерал стоил так дорого, что художники использовали ультрамарин лишь в исключительных случаях, если заказчик соглашался заплатить за краску заранее.

В 1704 году немецкий химик Дисбах пытался усовершенствовать красную краску, но вместо этого получил синюю краску, весьма похожую на ультрамарин. Ее назвали "берлинская лазурь". Этот пигмент был в 10 раз дешевле натурального ультрамарина. В 1802 году француз Луи-Жак Тенар изобрел краску под названием "кобальтовая синька", которая еще лучше заменяла ультрамарин. И только через 24 года химик Жан-Батист Жиме получил "французский ультрамарин", полностью аналогичный натуральному. Искусственные краски были существенно дешевле натуральных, но было одно немаловажное "но": они могли вызывать аллергию, а нередко и ухудшение здоровья.

 В 1870 году международное общество красильщиков решило выяснить, какие краски вредят здоровью. Оказалось, что «никакие», кроме одной: изумрудно-зеленой. Ее делали из смеси уксуса, окиси меди и мышьяка. Этой краской были покрашены стены в доме Наполеона на острове Святой Елены. Многие исследователи полагают, что он умер, отравившись парами мышьяка, которые исходили от обоев.

  Несмотря на то, что появление красок относится к доисторическим временам, современная красочная промышленность создана сравнительно недавно. Меньше чем 200 лет назад еще не существовало готовых красок и приходилось перед употреблением смешивать и перетирать ингредиенты. Случилось, однако, так, что наиболее дальновидные из предпринимателей поняли все преимущества производства готовых к употреблению смесей. Так зародилась лакокрасочная промышленность. Однако и после ее зарождения многие предпочитали сами смешивать ингредиенты для получения краски, так что в течение еще многих лет бок о бок существовали в продаже и готовые краски, и сырые материалы для них. И все же готовые краски взяли верх, и постепенно выпуск отдельно масел и пигментов прекратился.

 50 лет назад в состав краски в основном входили: пигмент или смесь пигментов, льняное масло в одной из многих существовавших тогда форм (льняная олифа, полимеризованное льняное масло) и скипидар в качестве разбавителя. Разбавитель был необходим для того, чтобы довести краску до нужной консистенции. Аналогичный состав имели в то время и готовые к употреблению краски.

  С тех пор, однако, многое изменилось в составе краски, и появились краски, обладающие большей прочностью и лучшими качествами, обеспечивающими легкость нанесения кистью, отсутствие следов от кисти и хороший розлив. Скипидар был в большей своей части заменен другими растворителями. Что касается пигментов, то и в настоящее время в ходу большая часть тех из них, которые применялись 50 лет назад: природные земляные пигменты различной степени чистоты и искусственно приготовленные свинцовые белила. С течением времени этот ассортимент пополнился новыми продуктами производства химической промышленности, органическими и неорганическими.

  Раньше ядовитых красок было больше: мышьяк входил в киноварь ("желтое золото"), а свинец - в красно-оранжевый сурик. Сегодня палитра искусственных красок очень широка. Большее количество пигментов производится искусственным путем и имеет неорганическое происхождение – они более устойчивы, обладают постоянным качественным химическим составом, что очень важно в массовом производстве. Но, как ни странно, спрос на натуральные пигменты не только не пропал, но и опять постепенно растет (в год на 5,5%); Скорее всего, это связано с совершенствованием техники производства и переходом на более экологически чистые технологии.

  Большую нишу в современном строительстве занимает фасадная краска. В наше время эти краски обладают невероятной палитрой, всевозможными специальными качествами и могут удовлетворить любую прихоть.

В России историю красок изучают по иконам. Наиболее ранними красками в иконописном и рукописном деле XI—XIII веках были различные охры и сажи – «чернило копчёное», голубая лазурь и киноварь, зелёные яри, получаемые из меди, белила, которые готовили из свинца, «творёное» золото.

 

Состав красок

Краска – это суспензии пигментов и наполнителей в связующих веществах.

Малярный состав включает в себя как минимум следующие компоненты:

· красители – растворимые органические (природные или синтетические) соединения, применяются для изготовления прозрачных цветных лаков, морилок и так далее;

· пигмент – тонкоизмельченный нерастворимый цветной порошок (минеральный, синтетический, металлический), который с помощью связующего вещества сцепляется с поверхностью;

· наполнители (органические и неорганические) – нерастворимые минеральные вещества, экономящие пигменты и придающие составу определенные качества (прочность, огнестойкость, текстуру и другие свойства), это могут быть тонкодисперсные каолин, тальк, каменные породы и другие;

· связующие вещества (водных и неводных составов, эмульсии) – являются основой почти всех лакокрасочных составов, применяются в виде растворов и предназначены для сцепления частиц пигментов и наполнителей с поверхностью; в некоторых составах это — единственный защитный слой;

· растворители или разбавители – жидкости для разбавления или разведения краски до необходимой консистенции.

Согласно справочникам, к малярным составам на минеральной основе относятся:

· известковые,

· цементные,

· силикатные.

Получается, что «минеральной» краску делает не пигмент, а основа. К слову, наиболее распространенная в строительстве классификация объединяет малярные составы по видам связующих веществ, а не по пигментам.

Известковые

Известковые минеральные краски применяются большей частью для наружных работ.

Основой служит гашеная известь, а добавление квасцов или поваренной соли увеличивает стойкость окраски. Пигменты используются щелочестойкие (мумия, сурик, охра, сажа, сиена, умбра и другие), причем применять их надо в виде паст консистенции сметаны, предварительно замочив в воде. Только в таком виде их следует вводить в малярный состав.

Цветовая палитра — пастельная, «разбеленная». Укрывистость* определяет консистенцию раствора и количество слоев.

Недолговечны, срок службы – 1–2 года. Легко смываются и наносятся вновь.

Срок службы может увеличиться до 4 лет, если соблюдать технологию:

· очистить и отремонтировать поверхность,

· грунтовать ее с помощью кисти (макловицы), хорошо втирая тот же, но более жидкий известковый состав (известковое молоко) во все трещинки и поры,

· нанести основной окрасочный слой кистью или краскопультом.

Цементные и полимерцементные

Цементные минеральные краски применяют для работы по камню, бетону, кирпичу, штукатурке.

Изготовляются на основе белого цемента, гашеной извести, кальция хлорида (для ускорения схватывания) с добавлением гидрофобизирующих компонентов, повышающих водоотталкивающие качества. Как и в известковых составах, в них применяются щелочестойкие пигменты, замоченные в воде.

Полимерцементные минеральные краски предназначены для окрашивания бетонных, газобетонных, каменных поверхностей, штукатурки, асбестоцементных изделий, древесноволокнистых плит, металла и дерева. Выпускаются пастообразными или жидкими, готовыми к использованию. В состав входят белый цемент, пигменты, известь, ПВА или латекс. От цементных отличаются эластичностью, большей атмосферостойкостью, хорошей проникающей способностью.

Силикатные

Силикатные краски применяются для фасадов и интерьеров. Окрашивают ими любую поверхность, имеющую минеральную основу. Покрытие получается термостойкое, огнезащитное, устойчивое к атмосферным воздействиям и УФ-лучам, вместе с тем обладает хорошей воздухо- и паропроницаемостью.

Согласно ГОСТу, силикатные краски являются суспензией наполнителей, щелочестойких пигментов и силикатизаторов * в водном растворе жидкого калийного стекла. При нанесении на поверхность создается декоративное и защитное водонепроницаемое покрытие, проникающее в структуру поверхности.

При добавлении в качестве пигментов Zn-пыли или Аl-пудры поверхность, обработанная такой краской, приобретает антикоррозионные свойства.

Пигменты

Рассмотрев свойства минеральных красок, нельзя обойти вниманием их значимую составляющую – пигменты, тем более что их определенные качества влияют на свойства окрасочного состава при одном и том же связующем веществе.

Природные минеральные красители получают, измельчая до порошкообразного состояния породы и минералы, в некоторых случаях, подвергая их термической обработке.

Вот некоторые из природных пигментов:

· Мел – самый лучший белый пигмент. Применяется в водных, силикатных, клеевых составах; является основным наполнителем в шпаклевках и замазках; смешивается со всеми типами красителей.

· Охра – цветовая гамма этого природного пигмента — от желтого до желто-коричневого. В зависимости от марки используется в различных составах краски. При термической обработке жженая охра становится коричнево-красной и более плотной, повышается укрывистость краски. Щелечестойкая.

· Мумия – желто-коричнево-красный минерал, производится в светлом и темном вариантах; используется в клеевых и светостойких масляных красках.

· Натуральная сиена – цвет серо-коричнево-оранжевый; при сильном прогреве сиена жженая переходит в каштановый, укрывистость малая, покрытие – прозрачное. Кислотостойкая.

· Сурик железный – пигмент коричневый с красным оттенком. Выпускают различных марок для разных связующих. Стойкий к атмосферным воздействиям, обладает хорошей укрывистостью на любых поверхностях за счет присутствия глины.

· Умбра натуральная – пигмент коричнево-зеленоватого цвета; при прокаливании жженая умбра становится красно-коричневой и повышает укрывистость. Используют во всех малярных составах, чаще всего применяется в мастиках и грунтовках.

· Графит серый – цвет минерала гот темно-серого до черного. Черный пигмент с хорошей красящей способностью. Светостойкий, огнестойкий, химически стойкий — используется в качестве антикоррозийного покрытия.

На сегодняшний день минеральные краски с природными красителями являются наиболее экологически чистыми: по сравнения с другими лакокрасочными составами, они содержат очень незначительное количество летучих органических соединений.

Таблица 1