Робимо пігменти своїми руками

Пігменти ще кілька десятиліть тому називали зазвичай мінеральними фарбами, підкреслюючи їх походження: багато природні пігменти отримували подрібненням забарвлених мінералів. І зараз надходять часом так само, особливо якщо треба приготувати яскраві, соковиті, стійкі фарби для живопису. Але набагато частіше в наші дні використовують синтетичні пігменти - всілякі оксиди і солі металів. Якщо ж пігменти мають органічну природу, то їх частіше називають барвниками; мабуть, головна область їх застосування - фарбування тканин.

Займемося приготуванням мінеральних пігментів різних кольорів. Почнемо з білого.

У ролі білих пігментів зазвичай виступають сполуки свинцю, цинку і титану: останні для самостійного виготовлення найменш доступні. А найкраще джерело свинцю в домашній лабораторії - це свинцева примочка, 20% -ний розчин основного ацетату свинцю, з яким вам уже доводилося працювати. Так як свинцеві білила представляють собою основний карбонат свинцю Рb (ОН) 2 CO3. то для їх отримання треба пропускати через розчин ацетату (т. е. через примочку) діоксид вуглецю. Свинцеві білила при цьому випадуть в осад. Відфільтруйте його, промийте водою і висушіть. У фільтраті залишиться розчин ацетату свинцю. Намагайтеся працювати так, щоб сполуки свинцю не потрапляли на руки і обличчя, і ні в якому разі - в рот. Фарбами, приготовленими на основі таких з'єднань (в тому числі і зі свинцевим сикативом) забороняється фарбувати посуд і будь-які предмети, які стикаються з їжею.

Цинкові фарби, до яких ми зараз перейдемо, теж не призначені для фарбування посуду; всі попередження про обережність, тільки що зроблені, відносяться і до них.

Вихідною речовиною для цинкових пігментів буде служити хлорид цинку ZnCl2. Розчин його можна отримати, опустивши в соляну кислоту трохи цинку, необов'язково гранульованого. Годиться, наприклад, стаканчик від старої батарейки - він зроблений з майже чистого цинку. До отриманого розчину обережно, по краплях, додайте розчин пральної соди. Спочатку він нейтралізує надлишок кислоти (ви помітите це по вспениванию), а потім вступить в реакцію з хлоридом цинку, утворюється карбонат ZnCO3. Його треба відфільтрувати, промити водою і прожарити при температурі не нижче 280 ° С. Вище цієї температури карбонат цинку розкладається на білий оксид цинку ZnO і CO2.

Є ще один білий цинковий пігмент - сульфід цинку ZnS. Для його приготування треба отримати спочатку сульфід натрію Na2 S. Найпростіше вчинити так: сильно нагріти сульфіт натрію Na2 SO3 (нагадуємо - це речовина продають в фотомагазинах), тоді утворюються два речовини - сульфат Na2 SO4 і сульфід Na2 S. Нам потрібно тільки друге речовина . Суміш після охолодження розчиніть у воді і додайте потроху розчин хлориду цинку, отримання якого описано в попередньому досвіді. Уникайте надлишку кислоти: що утворюється сульфід в ній розчиняється. Після фільтрування та висушування ви отримаєте нерозчинний сульфід білого кольору - порошок ZnS.

Перейдемо до кольорових пігментів. Отримаємо спочатку синьо-зелену ярь-мідянку - суміш основних ацетатів міді.

До розчину мідного купоросу додайте розчин соди, і в осад випаде основний карбонат міді Сu2 (ОН) 2 З3. Відфільтруйте його, і обережно, по краплях, додайте оцтову есенцію до повного розчинення осаду. Упарьте розчин на невеликому вогні майже насухо, не допускаючи сильного перегріву і розбризкування рідини, а потім охолодіть. Випали синьо-зелені кристали відфільтруйте і висушіть між листами фільтрувального паперу.

У гуртку такий досвід краще ставити під тягою, а вдома не забудьте після досвіду як слід провітрити кімнату, щоб зник запах оцту.

Перейдемо до пігментів на основі оксиду заліза Fe2 O3. Сурик, мумія, охра, умбра, колхотар, венеціанська червона, англійська червона - ось далеко не повний перелік таких пігментів. Залежно від способу отримання у фарби можуть бути різні відтінки, від червоного до коричневого, а при сильному нагріванні оксид заліза чорніє.

Ця речовина легко отримати прокаливанием залізного купоросу FeSO4 4 * 7H2 O (семиводний сульфат заліза). Беріть невеликі порції купоросу, тоді розкладання піде швидше. Розжарюються купорос до тих пір, поки він з зеленого не стане чорним. При охолодженні вийде червоний оксид Fе2 О3.

Якщо не вдасться купити готовий залізний купорос (а його продають в господарських магазинах), то сульфат заліза неважко приготувати з більш поширеного мідного купоросу. Опустіть в його розчин залізні ошурки, Настроганние напилком і промиті в бензині. Як тільки блакитний розчин стане зеленим, злийте його з осаду, профільтруйте і упарьте насухо. Ви отримаєте не чистий залізний купорос, тому що залізо частково окислиться киснем повітря, проте на результат досвіду це не вплине.

Коричневий гідроксид заліза Fе (ОН) 3 ви отримаєте з розчину залізного купоросу, в який доданий розчин їдкого натру, приготованого з пральної соди і гашеного вапна, як було описано в розділі «Олово і свинець». Працюючи з будь-якими лугами, не забувайте про обережність! В результаті реакції в осад випаде гідроксид заліза Fe (ОН) 2. До необхідного нам гідроксиду Fе (ОН) 3 він легко окислюється пероксидом (перекисом) водню, а якщо час терпить, то просто киснем повітря при зберіганні у відкритій склянці. Осад коричневого кольору відокремте і висушіть при кімнатній температурі.

Широко відомий синій пігмент на основі заліза - берлінська лазур. Для її приготування потрібна сіль тривалентного заліза. Ось як її можна отримати: обложені гідроксид заліза, приготований в попередньому досвіді, розчиніть в соляній кислоті (можна в розведеною, аптечної) або, що трохи гірше, в оцтової есенції, і змішайте з розчином ферроцианида калію (під назвою жовтої кров'яної солі ця речовина продають в фотомагазинах). Миттєво утворюється синій осад знайомої вам берлінської блакиті: Fe4 [Fe (CN) 6] 3. Ця реакція дуже чутлива, її часто використовують для виявлення в розчині іонів тривалентного заліза.

Жовтий оксид свинцю - глет, на основі якого ви готували сикатив, можна вводити в фарбу і як пігмент. А щоб отримати яскраво-червоний свинцевий сурик, змішаний оксид свинцю Рb3 О4. досить нагріти на повітрі раніше приготований глет. Тонкість, проте, в тому, що реакція окислення оборотна, і при температурі вище 500 ° С сурик знову перетворюється в глет. Значить, потрібна температура трохи нижче 500 ° С, але не набагато, інакше реакція взагалі не піде. Навряд чи у вас є відповідний термометр. Тому покладіть поруч з прожарюємо глетом шматочки свинцю і цинку. Їх температури плавлення відповідно 327 і 420 ° С, цей інтервал цілком прийнятний для отримання сурику. Зрозуміло, що під час досвіду свинець повинен бути розплавленим, а цинк твердим.

Чорний пігмент - це звичайна сажа. Ось один із способів отримання хорошої сажі, придатної для виготовлення фарби. Направте полум'я парафінової свічки на холодний масивний предмет, зрозуміло, негорючий. Утворений чорний наліт час від часу відскрібати. В таких умовах парафін згоряє не повністю і поряд з діоксидом вуглецю СО2 утворюється елементарний вуглець - сажа.

На закінчення отримаємо зелені пігменти. Спочатку темно-зелений оксид хрому Сr 2 Про 3. Як ви пам'ятаєте з дослідів з окисленням - відновленням, багато сполуки хрому яскраво пофарбовані, тому їх часто використовують в якості пігментів, однак лише для тих фарб, які не стикаються з їжею.

Будемо знову виходити з біхромату калію К2 Сr2 O7 - самого доступного з сполук хрому. Змішайте його з активним вугіллям або з сіркою і ретельно розітріть суміш в ступці, а потім, узявши не більше 2 г суміші, сильно її нагрійте в порцеляновій або металевому посуді (коли речовин взято багато, реакція йде дуже бурхливо). Охолодіть суміш, промийте її кілька разів водою і відфільтруйте, Що залишився на фільтрі темно-зелений оксид хрому висушіть.

Є й інші способи отримання цього пігменту, наприклад, нагріванням біхромату амонію або суміші біхромату калію з хлоридом амонію (нашатирем). Візьміть до уваги, що оксид хрому, отримуваний в таких реакціях, знаходить застосування не тільки як зелений пігмент, але і в якості тонкого абразивного матеріалу, одного з найкращих. Він входить до складу багатьох особливо тонких полірувальних паст, наприклад, для доведення лінз і дзеркал оптичних приладів.

Нарешті, яскраво-зелений пігмент «смарагдовий зелений», гідроксид хрому. Від звичайного сірого гідроксиду того ж складу він відрізняється тим, що складається з більш великих часток.

Сплавьте біхромат калію з аптечної борною кислотою в залізній ложці. Нагрівати треба до червоного розжарювання заліза, ложку необхідно тримати щипцями. Після охолодження обробіть плав водою і профільтруйте. Ви переконаєтеся, що колір речовини і справді смарагдово-зелений.

Отримавши пігменти в достатній кількості, випробуйте їх, як описано в попередньому розділі. в складі масляних фарб. Або будь-яких інших, покупних, додаючи саморобний пігмент в білу фарбу або синтетичну емаль.

О. Ольгин. "Досліди без вибухів"
М. "Хімія", 1986