Теоретическая часть 3-

Чтобы попытаться довольно точно определить основные неблагоприятные факторы, мы создали проект «Исследование красок». Темой стало исследование химического состава красок, используемых в живописи. Объектом исследования являются различные по составу краски. Предметом исследования стали состав и свойства красок. Нами выдвинута гипотеза: если мы подберем оптимальные условия для сохранения красок, то сможем сохранить картину. Противоречие в том, что коллекционеры должны сознавать свою ответственность за сохранение принадлежащих им произведений. Тем самым, целью исследования стало: выявить факторы, влияющие на сохранение краски.

В ходе работы были поставлены задачи:

1). Изучить литературу по истории использования красок.

2). Изучить факторы, влияющие на сохранность красок.

3). Экспериментально создать и исследовать собственные краски.

В результате проведения данной работы, мы создали акварельные и масляные краски, которые проверили в неблагоприятных условиях.
Теоретическая часть.

Живопись – изобразительное искусство, художественные произведения, которые создаются с помощью красок, наносимых на какую-либо твердую поверхность. Для создания живописных произведений служат акварель, гуашь, пастель, тушь.

Акварельные краски приготовляются на водорастворимых связующих веществах, главным образом на клеях растительного происхождения, поэтому они называются водяными красками. Краски для акварельной живописи должны обладать следующими качествами:

1.Большой прозрачностью, ибо вся красота красочного тона при нанесении тонким слоем заключается в этом свойстве.

2. Хорошо браться влажной кисточкой и легко размываться.

3.Красочный слой должен легко смываться водой с поверхности бумаги или грунта.

4.Акварельная краска, разжиженная водой, должна ровно ложиться на бумагу и не образовывать пятен и точек.

5.При действии прямых солнечных лучей краска должна быть светостойкой и не изменять цвета.

6. После высыхания давать прочный, не трескающийся слой.

7.Не проникать на обратную сторону бумаги.

Главные составные части акварельной краски – краситель и вода, но есть и другие обязательные компоненты. Прежде всего, такие вещества, которые скрепляют краску с бумагой, например гуммиарабик или древесные клеи – вещества с повышенной липкостью. Далее, нужны вязкие вещества, они помешают краске растекаться по бумаге, заставят ее лечь ровным слоем; хороши для этого мед, патока, глицерин. И последняя добавка – антисептик и дезинфицирующее вещество. Ведь мы имеем дело с веществами растительного происхождения, а их надо защищать от действия микроорганизмов (плесневелых грибков, которые обязательно захотят питаться нашими красками).

Акварельные краски выпускаются в фарфоровых чашечках и тюбиках. Техника производства этих видов красок не имеет принципиального различия и в основном проходит следующие стадии обработки:

1) смешение связующего с пигментом;

2) перетирание смеси;

3) подсушка до вязкой консистенции;

4) наполнение краской чашечек или тюбиков;

5) упаковка.

Для смешения пигментов со связующим веществом применяются обычно механические смесители с опрокидывающимся кузовом. Для небольших количеств чаще всего замесы приготовляются вручную в металлических эмалированных бачках при помощи деревянных лопаток. В смеситель загружается связующее вещество и вводится небольшими порциями пигмент в сухом виде или водной пастой.

При перетирании на краскотерочной машине пигмент тщательно смешивается со связующим веществом в однородную красочную пасту.

Перетертая краска поступает на подсушку с целью удаления излишней влаги и получения густой пасты для фасовки в чашечки или тубы.

Подсушка пасты ведется в специальных сушильных камерах или на гранитных плитах при температуре 35—40° С.

После удаления части воды сгустившаяся паста раскатывается в ленты толщиной в 1 см, разрезается на отдельные квадратные кусочки размером по площади кюветки и укладывается в чашечку.

Сверху краска закладывается листочком целлофана и, наконец, обертывается фольгой и бумагой с этикеткой. При выпуске акварельных красок в тубах, наполнение туб пастой производится автоматически тубонабивочными машинами.

Особенности акварельных красок.

Акварельная живопись прозрачна, чиста и ярка по тону, что трудно достигнуть посредством использования масляных красок. В акварели легче достигнуть тончайших оттенков и переходов. Акварельные краски употребляются также в подмалевке для масляной живописи.

Оттенок акварельных красок при высыхании изменяется — светлеет. Изменение это происходит от испарения воды, в связи с этим промежутки между частицами пигмента в накраске заполняются воздухом, краски значительно более отражают свет.

Разница показателей преломления воздуха и воды вызывает изменение цвета высохшей и свежей накраски.

Сильное разбавление красок водой при тонком нанесении на бумагу уменьшает количество связующего вещества, и краска теряет в тоне и становится менее прочной. При нанесении нескольких слоев акварельной краски на одно место получается перенасыщение связующим веществом, и появляются пятна.

При покрытии картин, исполненных акварелью, очень важно, чтобы все краски более или менее равномерно и в достаточном количестве были насыщены связующим веществом.

Если отдельные части красочного слоя содержат недостаточное количество клея, то лак, проникая в красочный слой, создает для пигмента иную среду, не сходную в оптическом отношении с клеем, и сильно изменит ее в цвете. Когда же краски содержат достаточное количество связующего, то при покрытии лаком восстановится их интенсивность и первоначальный блеск.

Масляные краски — суспензии неорганических пигментов и наполнителей в олифах, изготовляемых из растительных масел с достаточно высокой способностью к высыханию или маслосодержащих алкидных смол. Пигментами в масляных красках служат двуокись титана, охра, железный сурик, окись хрома, свинцовый крон и др.

Образование плёнки при высыхании слоя масляных красок обусловлено окислительной полимеризацией растительных масел. Скорость высыхания и свойства плёнки зависят от типа масла и пигмента, а также от условий сушки (температуры, освещённости). Плёнки масляных красок, высушенные при комнатной температуре, характеризуются невысокой твёрдостью и водостойкостью и разрушаются под действием щелочей. При повышении температуры сушки показатели плёнок улучшаются. Например, плёнки, высушенные при 250—300°С, стойки в слабых растворах щелочей. Масляные краски просты в применении, дёшевы.

В старых книгах часто встречаются названия экзотических красителей: красный сандал, кверцитрон, кармин, сепия, кампешевое дерево.… Некоторые из этих красителей применяют и поныне, но в очень небольших количествах, главным образом для приготовления художественных красок. Ведь природные красители с такими красивыми названиями получают из растений и животных, а это дорого и сложно. Зато натуральные красящие вещества очень ярки, прочны, светостойки.

Любопытно было бы проверить. Но каким образом? Кампешевое дерево растет в Южной Америке, сандал – в Южной Азии, сепию добывают из каракатиц, кармин – из кошенили (крошечных насекомых)…

И все же получить природные красители даже в домашних условиях, даже в средней полосе нашей страны вполне возможно! И в привычных для нас растениях есть красящие вещества, пусть даже не такие и не такие стойкие. Наши предки часто ими пользовались. Мы тоже попробовали извлечь красители из растений, а потом на их основе изготовили акварельные краски.

Все красители готовились одним и тем же способом: измельчением растений или каких-либо их частей и получением концентрированных отваров путем долгого кипячения в воде.

Очень важное замечание: для опытов мы брали только те растения, которые разрешено собирать, и ни в коем случае не использовали растения, взятые под охрану.

Мы получили его из стебля зверобоя (отвар подкислили столовым уксусом). Можно также использовать ольховую кору, которую необходимо положить в воду на несколько дней, а потом приготовить отвар. Красный краситель можно извлечь также из корней конского щавеля, но в этом случае необходимо прибавить к готовому отвару немного алюминиевых квасцов – иначе цвет будет тусклым.

При отваре сухой кожуры репчатого лука получили коричневый краситель разных оттенков, от почти желтого до темно–коричневого (результат зависит от времени кипячения). Другой источник такого красителя – сухая кора жостера.

Черный пигмент получают из отвара ягод и корней воронца. Но мы получили его другим, более простым способом: добавили железный купорос к одному из полученных ранее отваров. Почти все наши отвары содержат дубильные вещества типа танина. И в присутствии солей двухвалентного железа они становятся черными.

После того, как мы запаслись достаточным количеством густых разноцветных отваров, приступили к изготовлению акварельных красок. Вместо гуммиарабика в качестве клеящего вещества мы использовали вишневую камедь, натеки на стволах, которые можно собирать прямо с деревьев. Правда, такой клей в воде растворяется с трудом, но для ускорения процесса мы добавили немного кислоты.

Для краски каждого цвета приготовили 5-7 мл клеевого раствора примерно 50%-ной концентрации. Смешали его с равным количеством меда, добавили немного глицерина. В качестве антисептика использовали 5%-ный раствор фенола (карболовую кислоту). Этого вещества нужно очень мало, буквально несколько капель.

Все компоненты будущей краски смешали. Основа краски готова, нет только самого важного – красителя. Добавляли его в последнюю очередь в виде густого отвара, взяв его примерно столько же, сколько у нас получилось основы для краски.

Вот, собственно и вся процедура. Краска у нас получилась не твердая, какую продают в магазинах. Однако художники пользуются похожими по консистенции полужидкими акварельными красками в тюбиках.
Опыт 5. Получение акварели из неорганических (минеральных) красителей.

Приготовленные сухие порошки красок смешивают с небольшим количеством декстрина. Для предохранения от плесени в краску добавляют несколько капель раствора фенола.

Сухой порошок краски замешивают на олифе.

Лёгкие, как бы воздушные, цветовые линии, кажущаяся полупрозрачность композиции - такой эффект достигается при использовании техники акварель.

Для приготовления акварельных красок можно применять минеральные, анилиновые и растительные краски. Анилиновые краски редко применяются, так как, впитываясь в бумагу, они прокрашивают ее насквозь, вследствие чего их нельзя отмыть с рисунка и ослабить тон. Не смываются они также с кисти.

В последнее время почти исключительно применяются минеральные краски, так как они дешевле и прочнее растительных.

Мы же, работая только с растительным материалом, смогли получить природные красители даже в домашних условиях. Кроме того, мы получили масляные краски и сравнили их устойчивость к неблагоприятным факторам.


Исследование влияния фактов среды на химическую стойкость красок.

Факторы		Акварель из растительных красителей	Акварель из минеральных красителей.	Масляная
Влажность		Растекается	Растекается	Нет изменений
Ультрафиолетовое излучение		Изменяется цвет, постепенно обесцвечивается	Изменяется цвет, темнеет	Нет изменений
Щелочная среда		Изменяется цвет, тускнеет	Изменяется цвет, тускнеет	Цвет становится тусклым, постепенно разрушается
Магнитное поле		Нет изменений	Нет изменений	Нет изменений
Температура	Минусовая(-100С)	Крошится	Крошится	Мало изменяется
	Плюсовая(+250 С)	Разрушается	Разрушается	Мало изменяется

Таким образом, можно сделать вывод, что самыми устойчивыми оказались масляные краски, которые в действительности применяются в живописи. Акварельные краски прозрачные, более чистые и яркие по тону, что трудно достигнуть посредством использования масляных красок. В акварели легче достигнуть тончайших оттенков и переходов. Акварельные краски употребляются также в подмалевке для масляной живописи.

1.Глинка Н.А. Общая химия. Ленинград: Химия,1988.

2. Химия для гуманитариев. Сост. Н.В.Ширшина. - Волгоград: Учитель,2004.

3.Алексинский В.Н., Занимательные опыты по химии: Пособие для учителей. - М.:Просвещение,1980.

4.Мир химии. СПб, М.:М-Экспресс,1995.

5.Гончаров А.И. Справочник по химии. Киев. «Вища школа» 1978.

6.Энциклопедический словарь юного химика. М.,1989.

7.Бусев А.И. Определения, понятия, термины в химии-М.: Просвещение,1981.

В пигменты художественных красок входят оксиды, соли, высокомолекулярные соединения (ВМС).

Коричневый