Федеральное агентство по образованию
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Южный федеральный университет»
Химический факультет
КУРСОВАЯ РАБОТА
по курсу «Неорганическая химия»
на тему: «Химия и искусство: получение Сd-красок»
Студентки 1 курса вечернего отделения
Карадаглян Лиры Левоновны
Ростов-на-Дону 2014
Содержание
Ведение
1.Художественные масляные краски. Состав и свойства
2.Производство художественных масляных красок
3.Элемент кадмий
4.Кадмиевые краски
4.1 Кадмий желтый
.2 Кадмий красный
Заключение
Список литературы
Введение
«Химия и искусство имеют внутреннюю общность, которая коренится в их творческой природе» Марселен Бертло
Химия как наука о веществе, о материале с момента своего появления связана с изобразительным искусством, которое не может обойтись без определенных материалов. Еще А.А. Воскресенский (1806-1880), «дедушка русской химии», предложил состав, с помощью которого «залечили» трещину в Александровской колонне Петербурга. Искусство, со своей стороны, одухотворяет науки. Поэтому связь химии с искусством - широкая тема, на полное раскрытие которой предлагаемый текст не претендует.
Художники стали работать с синтетическими материалами с самого начала появления этих материалов. Американец японского происхождения Лео Амино (1911-1989) перешел от резьбы по дереву и деревянной скульптуры к резьбе и литью полиэфирной смолы. Известный мексиканский художник-монументалист, политический и общественный деятель, один из руководителей мексиканской коммунистической партии Давид Альфаро Сикейрос (1896-1974) сначала использовал масляные краски, затем краски на основе пироксилина - бризантного взрывчатого вещества, а позже перешел на акриловые красители.
Фундаментальное изучение живописных материалов берёт своё начало со второй половины XIX века, когда в науке был разработан химический анализ, когда был изобретён микроскоп, когда химия и физика наметили методику раскрытия и изучения различных сторон материалов.
В начале XX века изучение средств живописи постепенно переходит на научную основу. Наука начинает сопутствовать истории искусств, войдя в лаборатории музеев и реставрационные мастерские.
В России выдающимся учёным, посвятившим себя изучению красок, был профессор Петербургского университета Ф.Ф. Петрушевский. В 1891 году им была написана монография под названием «Краски и живопись».
В наше время значительный вклад в изучение живописи и её материалов вносят научно-исследовательские институты и лаборатории художественных красок. Их сотрудниками не только улучшены все виды художественных красок, но и созданы многие новые краски.
Цель курсовой работы заключалась в том, чтобы рассмотреть кадмиевые краски, их состав, основы производства, их качество и преимущества над другими красками.
Задачи курсовой работы:
) Провести анализ литературы;
) Дать общую характеристику масляным краскам;
) Рассмотреть технологический процесс производства масляных красок;
) Рассмотреть свойства кадмиевых красок;
1. Художественные масляные краски. Состав и свойства
Густые пасты, приготовленные путем растирания пигмента со связующим веществом, в котором главной составной частью является масло, называются масляными красками. Сохранность и прочность произведений изобразительного искусства, исполненных масляными красками, в значительной степени зависит от качества связующих веществ.
Художественные масляные краски не являются простыми механическими смесями связующего с пигментами, а представляют собой сложную коллоидную систему, в которой масло является дисперсионной средой, пигмент - дисперсной фазой, а воск и смолы - защитными коллоидами.
Условия изменения отдельных составных частей этой системы и физико-химические процессы, происходящие при этом в художественной масляной краске и красочном слое, еще очень мало изучены. Также недостаточно полно изучены и вопросы изменения и взаимоотношения отдельных частей, входящих в состав краски, и их влияние на изменение цвета красочного слоя, пожухания, образования трещин в слоях масляной живописи, старения красок и пр.
Разрешение этих вопросов принесет громадную пользу для разработки технологии производства художественных красок, обладающих наибольшей стойкостью. Поэтому особенное внимание производственники должны обратить на качество связующих веществ и способы их приготовления.
Живописцы XV и XVII веков в качестве связующих веществ применяли растительные масла - льняное, ореховое или маковое, - смолы, эфирные масла и некоторые добавки, главным образом сиккативы, для придания краскам отдельных специфических свойств.
Рубенс применял в качестве связующего вещества масла, отбеленные и сгущенные солнцем, вводил смолы - мастике или терпентин, поэтому его краски были вязкими, быстро высыхали и обладали большой силой сцепления с грунтом.
Русские художники - Рублев, Венецианов, Левицкий, Брюллов, Репин, Коровин и другие - широко пользовались в своей работе живописными лаками, приготовленными из смол.
В состав связующих художественных красок обычно входят уплотненные масла, мягкие смолы, пчелиный воск и эфирное масло, последнее в качестве разжижителя густотертых красочных паст. Из масел применяют льняное, подсолнечное, ореховое и маковое. Ни одно из этих масел по своим свойствам не отвечает полностью всем требованиям, предъявляемым к главной составной части связующего вещества.
Подсолнечное, ореховое и маковое масла почти не изменяют цвета красок, но медленно высыхают и при отвердении образуют недостаточно прочную красочную пленку и без соответствующей обработки не могут быть использованы в производстве художественных красок.
Льняное масло в отношении скорости высыхания и прочности является лучшим маслом, но при высыхании приобретает коричневый оттенок, несмотря на то, что посредством искусственного осветления отбельными землями и удается цветность масла довести до минимума. После очистки, отбелки и уплотнения без применения сильных химических реагентов льняное масло становится наиболее качественным из всех масел. Можно также применять подсолнечное, ореховое или маковое в смеси с льняным в соотношении 1 : 1 или 1 : 2.
Одни масла в качестве связующих художественных красок не применялись, масляные краски всегда содержали некоторое количество смол, бальзамов, а позднее в них начали вводить и воск. Из смол рекомендуется применять мягкие, типа мастикса или даммара, с небольшим кислотным числом, в количестве не более 15%, так как дальнейшее увеличение придает красочному слою хрупкость. Пчелиный воск вещество химически нейтральное, малоактивное, почти не изменяет своего состава и не становится ломким и хрупким в течение длительного времени; воск придает краскам пастозность, а красочному слою эластичность. [1]
В связующее рекомендуется вводить не более 5% воска, - в таком количестве он не ослабляет связующую силу масляных красок. Воск целесообразнее применять в виде раствора в скипидаре, так как при введении воска в масло посредством нагревания, он при охлаждении вновь выделяется.
По техническим условиям художественная масляная краска должна удовлетворять следующим требованиям:
Цвет по установленному эталону выкрасок не должен изменяться в накраске на грунте под действием прямых солнечных лучей в течение трёх месяцев или ультрафиолетовых - в течение 100 часов.
Краска не должна содержать крупинок нерастворённого пигмента.
Краска, нанесённая на грунт, в среднем слое должна высыхать «от пыли» при температуре 15-20о С через 3-5 суток.
Иметь хорошую адгезию, как к грунту, так и при многослойном нанесении.
Не пожухать на эмульсионном грунте.
Не отслаивать связующего при хранении в тюбиках и не превращаться в не текучую желатинообразную массу.
Не содержать наполнителей.
Производство художественных красок должно базироваться на научных основах и глубоком знании технологии живописных материалов, на данных исследований химиков, специалистов реставраторов и опыте мастеров - реставраторов и опыте мастеров живописи прошлого и настоящего.
В целях достижения главным образом внешних качеств художественных красок (определённой пастозности и сохранения цвета краски до употребления в живописи в практике иногда применяют неодинаковый состав связующих веществ для различных пигментов. Некоторые краски перетирают с льняным маслом, другие с ореховым или подсолнечным или на смеси льняного масла с ореховым или подсолнечным.
Применяют также масла одного и того же вида, но различные по характеру обработки - для одних пигментов полимеризованное, для других термическое или просто отбеленное, а для некоторых - натуральную олифу.
Однако надо иметь ввиду, что в живописи краски кладутся на полотно в большинстве своём не отдельно и самостоятельно, а в смешении друг с другом, поэтому на картине связующее красочного слоя будет состоять из смеси всевозможных видов масел и различных способов обработки, а следовательно, полностью нарушится специфичность состава связующих веществ для отдельных пигментов. Смесь масел допустимо и даже необходимо, но одинаковую для всех пигментов и обработанную таким образом, чтобы была обеспечена прочность красочного слоя.
Введение в состав связующих для белил и светлых оттенков красок отбеленного льняного масла ничем не оправдывается, так как известно, что такое масло, будучи почти полностью обесцвечено, через непродолжительный срок вновь темнеет. Нельзя допускать также химической обработки (щелочью) масел, предназначенных для живописи, ибо получение нормальной пленки и прочного красочного слоя с таким маслом лишено какой-либо гарантии.
Масла, применяемые для связующих художественных красок и лаков, должны быть обработаны преимущественно естественным способом (посредством солнечных лучей, воздуха и воды), выдерживая их до состояния полной пригодности для живописи. Добавка воска должна быть незначительной и не превышать 5%, главным образом для придания эластичности красочному слою.иЗдесь также необходимо отметить, что масла должны быть подвергнуты наиболее полному и тщательному анализу на основные константы и испытаниям на их физико-химические и технические свойства.
Такие константы, как йодное число, кислотность и цветность, не полностью определяют свойства масел, так, например, высыхание зависит не только от степени ненасыщенности кислот, определяемых анализом йодных чисел, но и наличия смешанных глицеридов и других факторов.
2. Производство художественных масляных красок
В производстве художественных красок наиболее важен процесс перетира связующего с пигментом для получения однородной тонкотертой красочной пасты. Перетир масляных красок производится вручную, - когда требуется перетереть небольшое количество краски, и на специальных краскотёрочных машинах - при массовом выпуске продукции.
При работе вручную употребляют плиты, изготовленные из твердых каменных пород: гранита, мрамора или порфира. Верхняя поверхность ее хорошо отшлифована. Курант в виде узкого конуса изготовляется из тех же материалов, как и плита, и имеет очень ровное и отшлифованное основание.
Небольшое количество пигмента насыпают на плиту, добавляют связующее вещество и перемешивают мастехином.
Пигмент, смешанный с маслом, перетирают курантом по всей плите, двигая его сверху вниз и справа налево и обратно; для лучшего перетира куранту придают кругообразное движение. Время от времени пасту собирают мастехином и снова растирают, пока не получится однородная, тонкотертая краска.
Ручной Перетир красок на гранитных плитах позволяет художнику вести технологический процесс чисто и аккуратно, а вместе с тем варьировать состав красок в зависимости от своих потребностей, имея всегда свежеприготовленные краски. Последнее очень важно для живописцев, пользующихся темперными красками.
Одновременно художник изучает и качество готовой краски. При перетире на машинах применяют трехвальцовые горизонтальные краскотерки с гранитными или порфирным валами.
Технология перетира красок состоит из двух операций:
. Перетирание замеса на краскотерочных машинах.
Приготовление замеса производится в двухлопастных смесителях или в планетарных мешалках с передвижной дежой, иногда и в металлических ящиках деревянными веслами вручную. Сухой пигмент загружают в мешалку и заливают определенное количество связующего вещества.
Связующее для художественных красок готовится отдельно: в одном сосуде нагревается масло, а другом плавится воск и смола; сплав воска и смолы вливается в нагретое масло и перемешивается до получения однородною состава; по охлаждении содержимое передается в краскотерочный цех для приготовления замеса.
Валы краскотерочной машины имеют строго цилиндрическую форму и хорошо отшлифованы, они вращаются с разной скоростью в противоположных друг другу направлениях. Средний вал вращается вдвое быстрее заднего, а передний вдвое быстрее среднего, число оборотов вальцов не превышает 80 оборотов в минуту.
Благодаря неодинаковым скоростям вращения вальцов происходит не только раздавливание зерен пигмента, но и перегар вследствие трения между частицами пигмента и связующего, с образованием однородной густой красочной пасты.
Замес краски загружается между задним и средним валами; средний вал, имея вдвое большую скорость вращения, снимает краску с заднего вала, далее краска с среднего вала поступает на передний и падает на нож. Нож оканчивается фартуком; накопившаяся в фартуке недостаточно перетертая краска перебрасывается шпателем обратно на второй перетир в загрузочную часть машины, а готовая паста собирается в ящики или дежи.
Художественные масляные краски перетирают по нескольку раз, в зависимости от величины зазора между валами, степени дисперсности пигмента, вязкости красочной пасты, числа оборотов валков и природы пигмента.
Для получения тонкотертой и нормальной пастозности краски надо применять пигменты хорошо измельченные и до перетира на краскотерках тщательно перемешать с определенным количеством связующего вещества. Не рекомендуется допускать разогревания валов и лишних перетиров, так как при этом красочная паста становится слишком вязкой и тягучей и может изменять оттенок.
Существенным недостатком краскотерочных машин является металлический нож: от трения о вал он стирается и металлической пылью загрязняет краску, сильно изменяет цвет серосодержащих красок, например, кадмиевых, особенно светлых тонов. Иногда наблюдается восстановление металлов, например, в киновари.
При производстве художественных красок вся аппаратура краскотерочного цеха должна быть особенно чистой и хорошо отмыта от предыдущей краски. Перетертые красочные ласты фасуют в тюбики на специальных тюбонабивочных машинах. Тюбики готовят из свинца, покрывая внутри и снаружи слоем олова. Тюбики чисто оловянные наиболее желательны, так как олово не оказывает вредного действия на краски.