Получение пигментов
Из курса химии Вам известны некоторые окислы, основания и соли. Среди соединений этих классов имеются красящие вещества, так называемые пигменты.
Получение пигментов производят в лаборатории, а потом приготовляют из них краски.
Выполняя описанные ниже работы, вы ознакомитесь с некоторыми способами получения красящих пигментов и с приготовлением акварельных и масляных красок.
а) Желтый оксид железа.
Желтый оксид железа имеет состав Fе2О3∙Н2О.
Получение. В колбу емкостью 250 мл осторожно, чтобы не разбить, насыпьте стальных стружек не более одной четверти объема колбы; налейте в нее до половины объема 10-процентного раствора железного купороса; поставьте колбу на водяную баню и нагревайте до 60-70 °C, после чего через горячий раствор начинайте продувать воздух при помощи резиновой груши. Когда жидкость примет желтый цвет, продувание прекратите, оставьте ее стоять до тех пор, пока отстоится осадок, после чего слейте верхний слой жидкости, осадок промойте 2-3 раза водой и затем подсушите на водяной бане при температуре не выше 50 °С.
Вы получите желтую окись железа, состав которой можно представить так: FеООН или Fе2O3∙Н2O.
Высушенный пигмент сложите в баночку и закройте пробкой.
б) Свинцовые белила.
Свинцовые белила представляют собой основную соль углекислого свинца, 2РbСO3∙Рb(ОН)2.
Получение. Отвесьте 10 г оксида свинца и 16 г ацетата свинца, последний растворите в 200 мл воды, нагрейте до 60-80 °С и осторожно всыпьте в приготовленный раствор оксида свинца. Жидкость продолжайте нагревать на водяной бане, поддерживая температуру ее не выше 80 °С, все время перемешивая, до заметного растворения оксида свинца.
В колбе происходит реакция:
Рb(СН3СОО)2 + РbО + Н2O = Рb(СН3СОО)2∙Рb(ОН)2.
Полученной жидкости дайте отстояться до появления прозрачного раствора.
Отстоявшуюся прозрачную жидкость слейте в высокую стеклянную банку и через нее пропускайте из аппарата Киппа углекислый газ. В результате реакции образуется основная соль карбоната свинца (свинцовые белила), которая выпадает в осадок.
Раствор фильтруйте и через фильтрат пропускайте еще некоторое количество углекислого газа. Если осадка не получится, процесс образования свинцовых белил можно считать оконченным.
Полученные свинцовые белила просушите в сушильном шкафу при температуре 50-60 °С.
Свинцовые белила обладают лучшей укрывистостью и прочностью, чем другие белые пигменты. Главным недостатком свинцовых белил является потемнение их в присутствии сероводорода.
в) Цинковый крон.
Цинковый крон является основной солью хромовокислого цинка ZnСrO4∙3Zn(ОН)2. Состав этой соли можно представить соединением окислов 4ZnО∙СrО3∙3Н2O. Встречаются и более сложные соединения, например:
4ZnО∙4СrO3∙К2O∙3Н2O.
Эти соединения отличаются друг от друга оттенками. Вы получите светло-желтый крон.
Получение. Отвесьте 10 г безводного сульфата цинка или 18 г цинкового купороса (ZnSO4∙7Н2O), 5-6 г дихромата калия и 4 в карбоната натрия, растворите их по отдельности в стаканах с горячей водой (40-50 °С), быстро слейте все три раствора вместе и размешайте. Произойдут реакции:
ZnSO4 + Nа2СО3 = ZnСО3↓ + Nа2SO4.
4ZnCO3 + ZnSO4 = 4ZnCO3∙ZnSO4
г) Берлинская лазурь.
Берлинская лазурь является солью сложного состава Fе4[Fе(СN)6]3; она содержит двухвалентное и 
трехвалентное железо и кислотный остаток синильной кислоты. Цвет берлинской лазури колеблется от голубого до темно-синего. Стойкость берлинской лазури по отношению к свету довольно большая, но при смешении с цинковыми белилами и под влиянием солнечных лучей, действующих в течение длительного периода, выгорает.
В живописи берлинская лазурь из синих красок считается наилучшей.
Берлинская лазурь существует двух видов — растворимая и нерастворимая. Для приготовления акварельных и масляных красок используется нерастворимая берлинская лазурь.
Получение. Отвесьте 11 г гексацианоферата калия (желтая кровяная соль), растворите в 50 мл горячей воды (60 °С). Отдельно растворите 6 г хлорида железа в 25 мл воды при температуре 50 °С. Оба раствора слейте в фарфоровую чашку и в течение 5-10 минут размешивайте стеклянной палочкой, затем дайте раствору отстояться.
Происходит реакция:
3K4[Fe(CN)6] + 4FeCl3 = Fe4[Fe(CN)6]3 + 12 KCl
Когда синий осадок осядет на дно чашки, осторожно слейте верхний слой жидкости, оставшуюся массу нагревайте на водяной бане до тех пор, пока она не станет вязкой; после этого перенесите чашку с осадком в сушильный шкаф с температурой 100-105 °C и оставьте в нем до тех пор, пока пигмент окончательно высохнет.
Высушенную берлинскую лазурь разотрите в порошок и ссыпьте в стеклянную баночку с пробкой.
д) Свинцовая зелень является смесью двух пигментов: желтого крона и берлинской лазури. Она имеет различные оттенки. Это зависит от количества взятого крона и его цвета. Более светлые тона крона дают светлую зелень, темные тона — темную зелень. Смешивание пигментов можно производить или в сухом виде, или в растворах. В смесь добавляют наполнитель. Наиболее стойким наполнителем по отношению к химическим и атмосферным воздействиям является сернокислый барий (ВаSO4).
Можно изготовить три тона зелени: светлый, полутемный и темный. Приведем примеры составления краски различных тонов. Для приготовления светлого тона возьмите 46 % желтого крона, 4 % берлинской лазури и 50 % сульфата бария. Для среднего тона — 42 % желтого крона, 8 % берлинской лазури и 50 % сульфата бария. Для темного тона — 37,5 % желтого крона, 12,5 % берлинской лазури и 50 % сернокислого бария.
е) Коричневый марс.
Прекрасная краска, применяется исключительно для художественной живописи. Она является смесью двух окислов: А12О3 и FеО.
Получение. Возьмите 10 г железного купороса и 5 г алюминиевых квасцов, растворите в 60 мл воды, затем приготовьте 25 мл 20-процентного раствора карбоната натрия и последний медленно подливайте в первый раствор при температуре 35-40 °С, все время помешивая.
По окончании вливания раствора карбоната натрия помешивание продолжайте в течение 10-15 минут. Полученную массу сначала нагрейте до температуры 40-50 °С, а когда она высохнет, прокалите при температуре 400 °С. Для полной очистки от присутствия солей, главным образом сульфата натрия, прокаленную массу промойте, профильтруйте и осадок высушите при 40-50 °С в сушильном шкафу.
Химический процесс протекает в две стадии:
1. FеSO4 + Na2СO3 = FеСO3↓ + Na2SO4.
2. А12(SO4)3+ 3Na2СO3 + 3Н2O = 2А1(ОН)3↓ + 3Na2SO4+ 3СO2↑.
При тщательном промывании сульфат натрия натрий удаляется. Остаются карбонат железа и гидрат окиси алюминия, которые при прокаливании до 400 °С переходят в окислы.
2А1(ОН)3 = А12О3 + 3Н2О. FеСO3 = FеО + С02↑.
Таким образом, коричневый марс состоит из закиси железа и оксида алюминия.
ж) Яркая желтая.
Еще одну соль — йодид свинца можете получить синтетическим путем.
Получение. Растворите в одном стакане в 30 мл воды 10 г йодида калия, в другом — в таком же объеме воды — 10 г ацетата свинца. Оба раствора слейте вместе и размешайте. Выпадут ярко-желтые кристаллы йодида свинца.
2КI + Рb(СН3СОО)2 = 2СН3СООК + РbI2↓.
Дайте раствору отстояться, промойте осадок 2-3 раза холодной водой и затем высушите в сушильном шкафу при температуре 50-60 °C.
Ваш отзыв
Вы должны войти, чтобы оставлять комментарии.