Степень измельчения пигментов и укрывистость

Степень измельчения пигментов в значительной мере определяет качество художественной краски.

Многие пигменты при сильном измельчении принимают более яркий и интенсивный цвет, например: охра, ультрамарин, краплак, красный кадмий, берлинская лазурь и другие. Иные же пигменты, как, например, синий кобальт, теряют в цвете. Краски, находящиеся в кускообразном состоянии, имеют иной оттенок, — так, краплак кажется темным, киноварь серой.

Тонко измельченный пигмент равномерно распределяется в красочном слое, придает ему однородность и прочность, а в акварели повышает прозрачность.

Прозрачность это основное свойство, которое характеризует качество красок, применяемых для данного вида живописи.

Часто наблюдается разделение красок при смешении различных удельных весов: тяжелые оседают внутри красочного слоя, а легкие проникают вверх, иногда сильно меняя колорит живописи. При употреблении и смешении хорошо измельченных пигментов это явление устраняется.

Для приготовления художественных красок следует применять высококачественные пигменты, проходящие без остатка через сито в 10000 отв./см2, а для акварели в 16 000 отв./см2.

Кроющей силой (или укрывистостью) называется способность красок при нанесении их тонким слоем закрывать и делать невидимым нижележащий цвет грунта или красочного слоя.

По кроющей силе художественные краски разделяются на корпусные или укрывистые, полулессировочные и лессировочные.

Общеизвестно, что кроющая способность красок зависит от разности показателей преломления связующего вещества и пигмента. Если коэффициент преломления пигмента равен или близок показателю преломления связующего вещества, то падающий на поверхность краски свет не отражается, а полностью проходит через нее и краска настолько сильно просвечивает, что кажется нам прозрачной лессировочной.

 Укрывистой краска становится в том случае, когда коэффициент преломления связующего меньше коэффициента преломления пигмента, ибо часть света при этом отражается от поверхности и она кажется непрозрачной — укрыв истой.

Один и тот же пигмент, перетертый со связующим, имеющим разные коэффициенты преломления, может давать и корпусную, и лессировочную краску, например, сиена, умбра, кобальт синий, краплак и другие с маслом дают лессировочную краску, а с клеевым связующим более или менее укрывистую.

Пигменты аморфные в отличие от кристаллических обладают большей прозрачностью.

Небольшое количество красок, применяемых в живописи, должно быть кроющим, для выражения тончайших цветовых нюансов и глубины тона живописцу наиболее необходимы прозрачные краски.

 

Свинцовые белила.

Свинцовые белила применялись еще в глубокой древности, вначале в качестве лечебного средства, а позднее и как красящее вещество. Древнерусским мастерам также было известно производство и применение свинцовых белил.

Свинцовые белила не имеют постоянного состава, условно этой соли придают формулу 2РЬСОз • Рb(ОН)2, содержащую

смесь углекислого свинца и гидрата окиси свинца, от содержания последнего зависит укрывистость краски.

Для живописи лучшими белилами считаются сорта, имеющие около 30% гидрата окиси свинца.

Основная соль со временем может полностью перейти в углекислую, так как гидрат окиси легко соединяется с углекислым газом воздуха.

Свинцовые белила при этом превращении теряют прежнюю укрывистость, становятся прозрачными и в тонких слоях иногда замечается просвечивание нижележащих красок.

Химический процесс образования свинцовых белил происходит в основном по следующему уравнению:

3Pb+1 1/2O2+ 2CO2+ H2O=2PbCO3 Pb(OH)2

При получении необходимо тщательно соблюдать технологический режим, то есть время, температуру и концентрацию растворов, а также количество и соотношение свинца, уксусной кислоты и углекислого газа.

Сырьем в производстве свинцовых белил служат свинец или свинцовый глет, уксусная кислота, углекислый газ и вода.

Производство белил состоит из следующих основных операций; свинец или глет растворяются в уксусной кислоте для образования сначала уксуснокислого свинца, а затем основного уксуснокислого свинца.

В раствор основного уксуснокислого свинца пропускают углекислый газ, при этом происходит образование основного углекислого свинца, т. е. свинцовых белил.

Осадок свинцовых белил тщательно промывается водой от растворимых солей свинца и сушится.

Вредными примесями свинцовых белил являются ацетаты свинца, при избытке их белила плохо перетираются в масле и мало укрывисты. Соли меди придают белилам красноватость, соли серебра — розоватый оттенок, а окиси железа — желтый.

Чтобы избежать этих примесей, сырье должно быть исключительно чистое, не содержащее железа, меди и серебра, и готовый продукт надлежит хорошо освободить от ацетата свинца.

Достоинство свинцовых белил заключается в их пластичности и кроющей силе, очень ценных свойствах для данного цвета краски.

Белила, содержащие углекислого свинца больше нормы, а также кристаллические и крупнозернистые белила обладают меньшей укрывистостью.

 При содержании гидрата окиси свинца выше нормы свинцовые белила приобретают щелочной характер и с жирными и смоляными кислотами связующего вещества легко образуют мыла, понижая укрывистость краски.

При ослаблении со временем кроющей силы, в случае тонкослойного письма, может произойти просвечивание нижележащих слоев краски и появление в картине записанных предметов или тонированного грунта.

Затертая с маслом краска образует плотный, прочный и эластичный слой, в очень малой степени способный к растрескиванию.

Исключительно хорошими красочными свойствами обладают свинцовые белила, содержащие высокий процент РЬ(ОН)2.

Пигмент имеет очень низкую маслоемкость (от 12 до 22) и высокую светостойкость, правда, краска в темноте приобретает желтый оттенок, но на свету он пропадает.

Присутствие гидрата окиси свинца обусловливает образование олеатов свинца, мало гидролизующихся и ускоряющих высыхание краски, тертой на масле, вследствие чего белила можно применить на полу высыхающих маслах (ореховом, маковом). Высыхание краски происходит с поверхностного слоя, внизу еще некоторое время остается полужидкая паста.

В древней живописи свинцовые белила не применялись, так как краска по преимуществу масляная, а для клеевого связующего в качестве белой краски широко использовался мел.

Основным недостатком свинцовых белил, ограничивающим их применение в живописи, является их свойство темнеть под влиянием сернистых соединений.

Серьезным недостатком свинцовых белил является их вредное действие на некоторые краски и неустойчивость в смесях.

Присутствие свободной серы в кадмиевых красках и ацетата свинца в белилах вызывает почернение этой смеси.

Такое же почернение (вследствие соединения серы со свинцом) белила образуют 'при смешивании с киноварью и ультрамарином, особенно в тех случаях, когда связующее "одержит жирные и смоляные кислоты, вызывающие разложение сернистых соединений пигментов и гидрата окиси свинца.

Восстановить изменившийся тон смесей солнечным светом или перекисью водорода почти невозможно.

Благодаря превосходным свойствам белил, трудно обойтись без них в живописи, но употреблять их надо очень осторожно.

Эта осторожность тем более необходима, что свинцовые белила разнообразны по составу и свойствам.

Целесообразно смешивать свинцовые белила с цинковыми, в этом случае они взаимно несколько ослабляют свои отрицательные свойства. Можно также применять смесь свинцовых белил с бланфиксом.

Значительно лучше сохраняются белила, если их покрыть даммарным или мастичным лаком или тонким слоем цинковых белил.

Свинцовые белила должны удовлетворять следующим основным техническим условиям: во-первых, цвет по эталону — чистый, белый, без подмешанного ультрамарина и, во-вторых, полное отсутствие ацетата свинца, соединений железа, меди и серебра.

Пигмент хорошей белизны с слегка синеватым оттенком.

 

Цинковые белила.

Цинковые белила (окись цинка) — белое порошкообразное вещество, применялось как медицинское средство еще в глубокой древности.

До середины XIX века художникам эта краска не была известна и в живописи XVIII и начала XIX века (Боровиковский, Левицкий, Брюллов, Александр Иванов) не употреблялась.

 Производство художественных цинковых белил было начато в пятидесятых годах прошлого столетия и с этого времени они получили широкое применение в живописи.

Цинковые белила в чистом виде представляют собой мягкий, пушистый, аморфный порошок окиси цинка (ZnO).

Процесс получения цинковых белил основан на окислении металлического цинка кислородом воздуха. Реакция происходит по формуле: 2Zn + O2 = 2ZnO

Пигмент хорошей белизны с слегка синеватым оттенком

Сырьем для приготовления художественных цинковых белил служит электролитный металлический цинк, не содержащий свинца, кадмия и железа, так как присутствие окисей этих металлов загрязняет цинковые белила и придает им желтоватый оттенок. Сероватый оттенок придает белилам не окисленный металл.

Металлический цинк загружается в муфеля прокалочной печи, при температуре 1000—1100° цинк расплавляется и переходит в парообразное состояние.

Образовавшиеся пары цинка через отверстие выходят из муфеля в окислительный канал, куда через поддувало для, окисления паров цинка подается воздух, нагретый до 300°С.

На некоторых заводах одновременно вдувается генераторный газ, который способствует повышению температуры, благодаря чему горение паров цинка происходит более совершенно и цинковые белила получаются более дисперсными.

Пары цинка, окисляясь кислородом воздуха, переходят в окись цинка, т. е. цинковые белила.

Лучшие сорта цинковых белил, не содержащие частиц не окисленного цинка, окисей свинца, кадмия и железа, представляют собой мельчайшие частицы окиси цинка белого цвета.

Под влиянием влаги и углекислоты воздуха цинковые белила могут перейти в кристаллический углекислый цинк с очень слабой кроющей силой.

Даже готовая масляная краска чувствительна к влаге, благодаря чему красочный слой недостаточно прочен.

Цинковые белила применяются во всех видах живописи как светоустойчивый и не изменяющийся от действия сернистых соединений пигмент.

Прочен также в смесях с красками, содержащими серу.

Цинковые белила не могут считаться идеальной краской в силу целого ряда отрицательных свойств, которые при неосторожном применении могут вредно отразиться на живописи.

Художественная масляная краска очень медленно сохнет. Процесс высыхания (на отсутствие отлипа) длится иногда 6—8 месяцев, что создает большие неудобства в работе, загрязнение живописи и непрочность красочного слоя.

Вступая частично в реакцию с растительными маслами, белила дают цинковое мыло, которое под влиянием влаги воздуха гидролизуется, ослабляет клеящую силу связующего и дает неэластичный, хрупкий красочный слой с образованием вначале трещин в картинах, а в дальнейшем и более серьезных разрушений, т. е. осыпание красок, особенно при перевозках и скатывании полотен в рулон.

Некоторые смолы с высоким кислотным числом (копал и канифоль) при введении в масляную краску свертывают ее, происходит загустевание пасты и по высыхании она крошится. Это явление зависит не столько от величины кислотного числа смол, сколько от физико-химических свойств смоляных кислот, входящих в состав смол.

Сильно влияют цинковые белила на светостойкость художественных красок органического происхождения, так, например, краплак выцветает в разбеле с белилами, изменяет цвет берлинская лазурь, светло-желтый кадмий, ауреалин, фиолетовый кобальт и др.

Это действие, между прочим, усиливается, когда пигменты или красочный слой находятся под стеклом.

 Окись цинка — соединение химически активное, чувствительное к влаге, поглощает воздух и в присутствии небольших количеств окисей свинца, кадмия и серебра под влиянием света ускоряет выцветание некоторых красок (в особенности органического происхождения).

По сравнению со свинцовыми белилами, масляная краска мало укрывиста, а с течением времени становится прозрачной. При отсутствии более прочной белой краски цинковые белила пока еще имеют широкое применение в палитре художников.

Пигмент плохо смачивается маслом, образует по консистенции текучую пасту, отделяющую масла, при хранении в тюбиках.

Большая маслоемкость пигмента является недостатком белил, как художественной краски, так как масло со временем желтеет. Образование трещин в красочном слое — частое явление, обусловленное непрочностью цинковых белил.

На основании изложенного можно сделать выводы, что применять следует смешанные белила, т. е. свинцово-цинковые, в состав которых могут входить часть свинцовых белил и 1 или 2 части цинковых.

Свинцово-цинковые белила имеют нормальный срок высыхания, хорошую укрывистость, значительно меньше желтеют и чернеют, и главное, вследствие хорошего сцепления красочного слоя с грунтом обеспечивают прочность картины. В цинковые белила можно вводить небольшое количество кобальтового сиккатива или стирать их на окисленных маслах с добавкой смол. Киноварь

Красная киноварь была известна в самые отдаленные времена.

Древнерусские мастера XIII и XV веков знали способ изготовления киновари, близкой современной. В старинной живописи, по видимому, применяли естественную так называемую горную киноварь.

По химическому составу киноварь представляет собой сернистую ртуть HgS с удельным весом в 8—8,2 и показателем преломления — 2.854.

Существуют два способа производства киновари—сухой и мокрый.

По сухому способу 3—5 частей металлической ртути растирают с 1 частью серы, пока не образуется аморфная масса буро-коричневого цвета, при этом ртуть соединяется с серой по уравнению: Hg + S = HgS.

Полученную таким образом черную сернистую ртуть подвергают возгонке в сосудах из огнеупорной глины, посредством нагревания в течение 10—20 часов.

Красная сернистая ртуть конденсируется на внутренней стороне шлемов-приемников. Если получается недостаточно чистый цвет, киноварь подвергают дополнительным операциям отмучивания и повторной возгонке.

При возгонке много пигмента теряется. Способов получения киновари мокрым путем очень много, из них основные:

1.         Аморфную сернистую ртуть нагревают при температуре 60—70° С в растворе

едкого кали до перехода ее в ярко-красный цвет.

2.         Эту же черную сернистую ртуть обрабатывают многосернистым калием, также

до образования киновари ярко-красного цвета.

Свойства киновари изменяться в цвете, т. е. чернеть под влиянием различных факторов, пока еще никем достаточно глубоко не изучены.

Во всяком случае, полностью отработанных способов получения светоустойчивого, прочного, однородного и постоянного по составу и свойствам пигмента, пока еще нет.

Киноварь имеет особенно чистый, ярко-красный цвет и поэтому почти незаменима в живописи.

Масляная краска очень укрывистая и тяжелая, легко перемешивается с маслом и имеет небольшую маслоемкость (15— 20), сохнет медленно.

Сероводород на нее не действует, в щелочах и кислотах она не растворяется, под влиянием тепла, воздуха и света киноварь чернеет. С разными связующими веществами киноварь проявляет различную прочность: в эмульсионном и клеевом связующем сохраняется хорошо, в масле и в присутствии смол и воска значительно хуже.

Долго хранившаяся киноварь в тюбиках быстрее чернеет.

 

Ультрамарин

Ультрамарин известен очень давно и применялся в живописи в виде натурального ультрамарина из минерала ляпис-лазури.

В начале XIX века был найден способ получения искусственного ультрамарина, и с этих пор до настоящего времени художники пользуются синтетическим пигментом и только в редких случаях природной ляпис-лазурью.

По химическому составу ультрамарин относится к группе соединений алюмосиликатов натрия, т. е. веществ, в состав которых входит кремнекислота и окись алюминия.

Строение ультрамаринов еще недостаточно изучено, и окончательно не определено, отчего зависит красящее начало ультрамарина.

Состав ультрамарина может быть представлен в виде формулы :Na3Al6Si6O24

Сырьем для производства ультрамарина служат: каолин, сода, сера, инфузорная земля и каменноугольный пек.

После предварительной обработки смесь всех материалов загружается в пористые шамотовые тигли и содержимое закрывается крышкой. Щель между крышкой и тиглем обмазывается глиной с песком. Тигли устанавливаются крышкой вниз рядами, один тигель на другой.

Процесс обжига происходит в специальных печах: вначале, в течение 15—16 часов, температура держится до 500° С, затем ее повышают до 800—850° С на 10—12 часов, и, наконец, пропуская в печь воздух, охлаждают ее до 500° С на 12—15 часов; в последнем периоде происходит окончательное образование синего ультрамарина; доступ воздуха уменьшают, и печь медленно остывает в течение нескольких дней.

Прокаленный и выгруженный из печи ультрамарин сортируется по цвету, промывается от водорастворимых солей, размалывается в мокром виде, отмучивается, отжимается на фильтрпрессах, сушится в сушилках и просеивается на ситах.

Цвет, интенсивность и лессирующая способность в значительной степени зависят от степени измельчения пигмента,— чем тоньше измельчен порошок, тем выше качество пигмента.

Ультрамарин относится к группе светостойких пигментов. Будучи очень стойким по отношению к щелочам, ультрамарин от действия даже слабых органических кислот уксусной и лимонной выделяет сероводород и приобретает серовато-белый тон

Нередки случаи, когда ультрамарин, стертый на масле,

с течением времени теряет свой ярко-синий цвет, сереет и мутнеет, становясь слабо укрывистым.

Эти изменения в цвете называются «ультрамариновой болезнью»

Объясняют это по-разному, некоторые считают, что краска содержит большое количество глинозема, который поглощает влагу из воздуха, нарушает однородность и прозрачность масляного слоя; другие объясняют «болезнь» действием на краску кислот, находящихся в связующем и в атмосфере.

В акварели и гуаши такого явления с ультрамарином не наблюдается, не замечается также этого в смесях ультрамарина с другими красками и в разбеле

Прежний яркий тон ультрамарина восстанавливается посредством пропитывания красочного слоя лаками или действием паров этилового спирта. Вследствие плохой смачиваемости пигмента маслом, ультрамарин трудно перетирается, образуя пасту жидкой консистенции, тянущейся за кистью, что затрудняет работу живописца. При хранении в тюбиках масло легко отслаивается от пигмента. Лучшие сорта ультрамарина имеют глубокий синий тон, слегка фиолетовый и ж теряют этой яркости в разбеле. В корпусных слоях масляная краска темна, но не впадает в черноту.    Особенно красив ультрамарин в акварели. При искусственном освещении цвет ультрамарина становится сине-серым.

В смесях с желтым кадмием, ауреолином и свинцовыми белилами пигменты, плохо освобожденные от посторонних примесей, недостаточно прочны.

 

Кобальт синий

По химическому составу синий кобальт является в основном алюминатом кобальта СоО • Аl203 с небольшим количеством примесей окиси цинка, фосфатов или арсенатов кобальта, вводимых в состав не для образования краски, а для улучшения цвета и получения разнообразных оттенков пигмента.

Смесь растворов сернокислого кобальта, алюмокалиевых квасцов, сернокислого цинка, фосфорнокислого натрия и фосфорной кислоты осаждают раствором кальцинированной годы. После осаждения полученный осадок тщательно промывают горячей водой от растворимых солей и щелочи, затем сушат и прокаливают в прокалочных печах при температуре 1100—1200° С в течение 3—5 часов.

После прокалки пигмент размалывают и промывают от посторонних примесей, сушат и вновь размалывают и просеивают.

По чистоте и красоте цвета синий кобальт является очень ценной краской на палитре художника.

Лессировочная краска с маслоемкостью выше 100 и как сиккативное соединение быстро сохнет и ускоряет высыхание смешанных с ним красок.

Кобальт синий достаточно светостоек. Поглощая при перетире большое количество масла, краска со временем несколько зеленеет и теряет яркость и чистоту цвета.

При искусственном освещении синий кобальт кажется серым. В зависимости от содержания в краске масла происходит изменение объема и сжатие красочного слоя при высыхании, вследствие чего в тех местах, где положен синий кобальт, наблюдаются иногда случаи растрескивания.

В смесях с другими красками кобальт синий почти не изменяется, сохраняет прочность. Но не рекомендуются смеси его с краплаками и свинцовыми белилами (первые несколько разрушаются, а вторые незначительно темнеют). Кадмий красный.

Кадмий красный применяется в живописи совсем недавно, с начала XX столетия. Как художественная масляная краска красный кадмий является большим техническим достижением.

В производстве можно получать разнообразные оттенки кадмия от оранжевого до темно-красного и пурпурового.

Светло-красные и оранжево-красные тона с успехом могут заменять на палитре художника нестойкие свинцовые краски и киноварь.

По химическому составу это сернисто-селенистое соединение кадмия CdSe • CdS с некоторым количеством сернокислых солей бария.

Сырьем для приготовления красного кадмия служат углекислый кадмий, сера, селен и бланфикс.

Смесь четырех составных частей помещают в шамотовые тигли и прокаливают при температуре 500—550° С без доступа воздуха в течение 30—50 минут в зависимости от количества шихты. Полученный продукт промывается и сушится. Варьируя содержание отдельных составных частей в шихте, изменяя условия технологического режима, можно получить разнообразные цвета этого прекрасного пигмента для живописи.

Чтобы получить пигмент красного цвета и интенсивного по тону, необходимым условием является введение в процессе прокалки или при перетире с маслом наполнителя— бланфикса.

Красный кадмий, безусловно, прочная краска, как в чистом виде, так и в смесях с другими красками, и может полностью заменить все оттенки киновари.

Укрывистость, интенсивность и светостойкость его очень высокие, последнее свойство весьма важно для применения в живописи.

Некоторое изменение цвета смеси красного кадмия со свинцовыми белилами, сиеной и зеленой землей наблюдаются в тех случаях, когда применяются пигменты, недостаточно хорошо освобожденные от посторонних примесей: красный кадмий от свободной серы и селена, а свинцовые белила от ацетата свинца.

Даже в корпусном слое масляная краска высыхает за 5 —7 суток.

 

Изумрудная зелёная.

Применяется в живописи со второй половины XIX века. Химический состав пигмента точно не установлен, примерно это водная окись хрома — Сг2О(ОН)4.

Для приготовления изумрудной зеленой берется калиевый хромпик и борная кислота.

Тщательно перемешав, смесь загружают в специальные противни из нержавеющей стали и содержимое прокаливают в электропечах при температуре 600—670° С в течение 4 часов. Полученный плав обрабатывают водой для выщелачивания из него борнокислого калия, борной кислоты и насыщения пигмента водой.

Затем плав промывают от борной кислоты и ее солей. Фильтруют, сушат и после сушки размалывают в фарфоровых паровых мельницах и просеивают.

Изумрудная зеленая одна из самых прочных красок. Прозрачная, имеет красивый изумрудно-зеленый цвет. В щелоках и кислотах не растворяется и применяется во всех видах живописи. Очень светостойкая краска; в смесях с другими красками также устойчива.

 

Окись хрома.

Искусственный неорганический пигмент; представляет собой зеленый порошок различного оттенка {серо-зеленого, оливкового и др.), а по химическому составу — более или менее чистую безводную окись хрома (Сг2О3).

Получение окиси хрома производится различными способами, основанными на восстановлении солей хрома (преимущественно хромпика).

В технике окись хрома получается прокаливанием измельченного двухромовокислого калия (хромпика) с серой. Сплавление ведется при температуре 700— 750° С, после чего пигмент водой отмывается от водорастворимых солей (K2SО4), затем сушится, размалывается и просеивается.

Исходное сырье, идущее на приготовление окиси хрома, не должно содержать посторонних примесей (солей железа, марганца и др.).

При избытке серы цвет пигмента получается светлее. Готовый продукт необходимо тщательно проверить на полное отсутствие в нем свободной серы.

Окись хрома принадлежит к очень прочным светостойким и не изменяющимся в смесях краскам.

Краска укрывистая и пригодна для всех видов живописи.