Методический материал «Художественные краски: химический состав и их история»

ХУДОЖЕСТВЕННЫЕ

КРАСКИ:

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ

И ИСТОРИЯ

– Кобальт, и зелень, и ультрамарин,

Смуглая охра и яркий кармин…

Хочешь, невиданных птиц и зверей

Я нарисую?

– Рисуй поскорей!

Эмиль Виктор Рью

История появления красок

Пещерный человек самовыражался, используя уголь, охру и мел. Специалисты утверждают, что самому древнему наскальному рисунку около 43 900 лет. Живопись сохранилась за счет животных жиров, которые применялись при замешивании краски. Это позволяло получать прочные и стойкие составы.

Возникновение красок

Разноцветные минералы ярких оттенков привлекали древних людей своей красотой. И человек придумал растереть их в порошок при помощи камней и добавить в него жир для прочности и стойкости краски.

Первыми минеральными красками были:

• охра – глина с примесью железа, бывает желтого, коричневого, красноватого цветов;

• лазурит – матовый минерал от синего до голубовато-серого цвета; 

• киноварь – ртутный минерал алой расцветки;

• сурик – красный или бурый железняк, дает оранжевый, красный, коричневый цвет;

• уголь – для получения черной краски. 

Охра Киноварь Лазурит

Сурик Уголь

Такие минеральные краски долго сохли на поверхности камней, но зато и сохранились на тысячелетия!

По мере развития человека его требования к краскам увеличивались. Людям хотелось получать более стойкие и яркие цвета для разукрашивания оружия, кожаных щитов, а позже и тканей. Для окрашивания материи научились применять растения: 

• желтый цвет давали ольховая кора, молочай;

• коричневый – скорлупа грецких орехов, луковая шелуха, дубовая кора;

• красную краску давали ягоды. 

Растения выдерживались в воде сутки, затем ее нагревали и процеживали, после чего ткань кипятили в полученной краске, полоскали и сушили. Иногда для получения более яркого цвета требовалось повторить процесс не раз, но зато цвета потом не выгорали со временем. Одним словом, у любой краски есть своя история.

И стория красок в древних народах

Египет

Пурпурная краска впервые стала использоваться египтянами. Для этого применялись особые улитки.Необходимый состав получали, смешивая секрецию улиток и стандартные компоненты красок. В свою очередь, известь способствовала производству краски белого цвета. Её преимущество заключалось в дешевизне и простоте изготовления.

Интересная находка была обнаружена в гробницах фараонов, а именно ультрамарин. Даже спустя несколько тысяч лет, благодаря лазуриту, специальному красящему пигменту, цветовая гамма не потускнела и сохранила свою привлекательность. Этот красящий состав был весьма дорогим в Древнем Египте, поэтому с его помощью изображали священные символы.

Китай

Акварельные краски сегодня успешно используются в художественном искусстве. Их родиной стал Китай. Краска предназначалась только для нанесения на бумагу. На другой поверхности она скатывалась. Помимо красящих веществ, в состав акварельных красок использовали сахар, мед, глицерин.

Индия

Красивейший оттенок синей краски – индиго по возрасту даже старше пурпура. Судя по названию, она происходит из Индии и ее приготовление долго было секретом, хотя индигофера красильная росла во многих странах.

Средневековье

Именно в период средневековья появились изображения, выполненные масляными красками. Они быстро приобрели популярность за счет быстрого высыхания, надежности и стойкости. Основа подобных составов — растительные масла. Чтобы улучшить цветовую гамму, художники начали использовать технику лессировки. Она предполагает нанесение одного слоя за другим. Этот метод стал очень быстро популярным и не утратил актуальность и по сей день.

Новые открытия

Ситуация начала меняться в начале XVIII века. Немецкий химик по фамилии Дисбах занимался улучшение качества красной краски. Но однажды учёный получил вместо ожидаемого алого цвета краску оттенка, очень близкого к ультрамариновому. Это открытие можно считать революцией в производстве красок. Новую краску назвали «берлинской лазурью». Её стоимость была в разы ниже, нежели у

натуральной ультрамариновой краски. Неудивительно, что берлинская лазурь быстро завоевала популярность у художников того времени. Век спустя во Франции появилась«кобальтовая синька» – краска, получившаяся ещё более чистой и яркой, чем берлинская лазурь. По внешним качествам кобальтовая синька оказалась ещё ближе к натуральной ляпис-лазури. Вершиной деятельности учёных и исследователей в этой области стало изобретение абсолютного аналога натуральному ультрамарину. Новая краска, которую получили во Франции почти четверть века спустя после кобальтовой синьки, получила название «французский ультрамарин». Теперь чистые синие цвета стали доступны всем художникам. Однако существовало одно немаловажное обстоятельство, которое значительно понижало популярность искусственных красок. Компоненты, используемые в их составе, нередко были вредны или даже смертельно опасны для здоровья человека. Как было выяснено в 70-х годах XIX века, особенно большую угрозу представляла изумрудно-зелёная краска. В её состав входили уксус, мышьяк и окись меди – действительно, страшная смесь. Существует легенда, что на самом деле бывший император Наполеон Бонапарт умер, отравившись парами мышьяка. Ведь стены в его доме, находящемся на острове Святой Елены, где Бонапарт пребывал в ссылке, были покрыты именно зелёной краской.

Россия

В России историю красок изучают по иконам. Наиболее ранними красками в иконописном и рукописном деле XI - XIII веках былиразличные охры и сажи — «чернило копчёное», голубая лазурь и киноварь, зелёные яри, получаемые из меди, белила, которые готовили из свинца, «творёное» золото. Краски из природных пигментов были разнообразных оттенков и удивительной прочности. До нашего времени сохранились псковская икона Дмитрия Солунского. Этой иконе более 600 лет, она и сейчас в хорошем состоянии. Псковский мастер сам изготавливал эти краски. До сих пор известны: псковская зелень, красная киноварь и желтая псковская.

«Творёное» золото

Краски современности

Сейчас нам доступны гуашь, акварельные, акриловые и масляные краски. Акварель – краска на водной основе, ею рисуют только лишь на бумаге. Гуашь – вид водорастворимой краски с добавлением белил. Рисуют ею на белой и цветной бумаге, после высыхания становится матовой. Акриловые краски популярны у профессионалов, ими рисуют на стекле, бумаге, ткани, металле, дереве. Для работы с масляными красками потребуются кисти, мольберт, холст и растворитель. Рисуют ими на картоне, дереве, холсте.Пастель— цветные мягкие, сухие мелки или карандаши без какой либо оправы, сделанные из стертых в пудру и спрессованных красочных порошков (пигментов).

В ажно понимать, что краска — это не одно вещество, а всегда смесь, вдаваясь в подробности с точки зрения химической технологии, — суспензия, т. е. грубодисперсная система с твёрдой дисперсной фазой и жидкой дисперсионной средой. Это означает, что в краске всегда присутствуют как минимум два вещества. В данном случае это вода, масло, а иногда и клей (связывающая дисперсная среда), и порошок пигмента (грубодисперсная система).

Краски — общее наименование для группы цветных красящих веществ, предназначенных для непосредственного использования в той или иной сфере быта. По химическому составу пигменты и изготовленные из них краски разделяются на минеральные (неорганические соли или оксиды металлов) и органические (сложные соединения, в основном растительного или животного происхождения). И те и другие могут быть естественными (природными) и искусственными (синтетическими). В живописи используют в основном неорганические красящие вещества, как более стойкие, реже – органические.

Основа всех красок – пигмент и связующее вещество. От того, на чем замешивают краски, и зависит получится она акварельной или масляной. А пигмент у всех красок один.

Пигмент (лат. pigmentum - краска) - нерастворимый в дисперсионных средах компонент наполненных композиционных материалов, способный образовывать с плёнкообразователями декоративно-защитные покрытия, придающий материалам непрозрачность, цвет, противокоррозийные и другие свойства. Нередко используется как синоним для неорганического красителя. Растворимые вещества, способные окрашивать другие материалы, называют красителями.

Пигменты разделяют по происхождению, химическому составу и строению на две основные группы: минеральные и органические.

Минеральные пигменты в свою очередь делятся на:

I.  Минеральные пигменты натурального происхождения. Нерастворимы в связующих и, если растереть, окрашивают только поверхность материала.

II. Искусственные минеральные пигменты. Данные пигменты получают искусственным путём при прокаливании или осаждении оксидов тяжёлых металлов, солей и др.

Органические пигменты подразделяют на:

III. Натуральные органические пигменты. Представляют собой экстракты растительных и животных красящих начал.

IV. Искусственные органические пигменты. Преимущественно изготавливаются из каменноугольного дёгтя.

Вживописи применяются преимущественно минеральные пигменты.

Так же пигменты подразделяют на:

Ахроматические пигменты - определяют белую и черную окраски, а также всю лежащую между ними серую цветовую гамму.

Хромофоры – определяют остальной цветовой спектр. Зачастую хромофорами красок служат оксиды металлов. Например: массикот  - РbО (оранжево-желтого цвета), свинцовый сурик - Pb₂PbO₄ (Рb₃O₄ ) (красный),  красная охра - Fe₂O₃ в смеси с SiO₂ и А1₂О₃ (красный), синий кобальт -  СоО • А1₂О₃ (зеленовато-синего цвета), зеленая хромовая - Сг₂О₃ (оливково-зелёный), цинковые белила – ZnO (белого цвета) и др.

Массикот

Обширную группу природных пигментов составляют охры (от греческого «охрос»- «бледный», «желтоватый»). Химический состав краски включает гидратированные (имеющие в химическом составе воду) оксиды железа (Fe₂O₃*Н₂О; Fe₂O₃*3Н₂О). При прокаливании охра теряет кристаллизационную воду, и пигмент превращается в

красящее вещество красного цвета. В современном мире охры используются в производстве резины, цемента, бумаги, пластмасс. Вместе с тем, их постепенно вытесняют синтетические железнооксидные пигменты.

Если в состав краски входят минералы, содержащие оксиды марганца, то получаемое красящее вещество имеет коричневый цвет – из-за наличия оксида марганцаMnO₂. Такие пигменты называют умброй. Пигмент темно-красного цвета – железный сурик – это оксид железа Fe₂O₃с примесями силиката алюминия и кварца. Сурик – универсальный пигмент, устойчивый к свету, широко используется для окраски деревянных и металлических предметов.

Многие соли металлов, так же как и оксиды, являются пигментами художественных красок. Некоторые соли, использующиеся для изготовления красок и грунтов: гипс - CaSO₄•2Н₂О (белого цвета), свинцовые белила - 2РbСО₃•Рb(ОН)₂ (белого цвета), бланфикс (баритовые постоянные белила) - BaSO₄ (белого цвета), баритовая желтая - ВаСгО₄ (желтого цвета), берлинская лазурь (прусская синяя, милори) - Fe₄[Fe(CN)₆]₃ (тёмно-синего цвета), Малахит (горная зелень) - (CuOH)₂CO₃ (нежно-бирюзового цвета), темный (фиолетовый) кобальт - Co₃(PO₄)₂ (фиолетовый).

О т типа пигмента зависят цвет покрытия, а также устойчивость к действию атмосферных факторов (химических реагентов и высоких температур).

Связующие

Связующими веществами в живописи (кроме техники фрески и силикатной живописи) являются растворённые, эмульгированные или суспендированные в воде или ином растворителе клеи животного или растительного происхождения, смолы, углеводороды, растворимые в воде или в маслах, твердеющие масла, полимеры. Связующие служат в красках пленкообразователями — веществами, создающими при отверждении твердую, прочную пленку, удерживающую в своем составе пигменты и наполнители. При добавлении уксуса, краски становятся более прозрачными. При добавлении соды - более плотными, напоминают гуашь.

Наполнители

Наполнитель - это вещество, составляющее «тело» краски, обеспечивает укрывистость краски и образует матовость. Самые типичные наполнители: мел, карбонат магния, гидроксид алюминия, сульфат бария и каолин. Помимо основных компонентов в красках есть множество вспомогательных, улучшающих ее качество. Это: разбавители, отвердители, пластификаторы, антисептики, сиккативы (способствуют ускорению высыхания краски).

Для каждой техники живописи нужна своя краска, поэтому техники живописи определяются по типу связующего: темперная (эмульсионная), масляная, восковая (энкаустическая) и др.

Достижения в области химии, позволили искусству развиваться в ином направлении, поскольку ассортимент применяемых средств стал значительно разнообразней. Сегодня краски включают в себя такие элементы, как клей, смола, глицерин. Производители предлагают краски синтетические и природные, органические и минеральные.

Но с развитием промышленности и новых технологий готовые краски постепенно вытеснили ручное производство. С развитием лакокрасочной промышленности краски становились всё лучше и безопаснее для использования. Многие вредные вещества – например, мышьяк и свинец, входившие в состав киновари и красного сурика соответственно – были заменены на менее опасные синтетические компоненты.
С древности и по сегодняшний день производственные методики красок практически не изменились: твердые вещества по-прежнему перетираются в порошок, но теперь посредством специальных установок. Натуральные жиры заменили на полимерные вещества. Тем не менее, чтобы получить темные оттенки, производители традиционно задействуют сажу, но очищенную современными способами.

Лабораторная трехвалковая краскотерочная машина

Современная палитра

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/572268-metodicheskij-materialhudozhestvennye-kraski-