Олег Ольгин - Опыты без взрывов
В кружке такой опыт лучше ставить под тягой, а дома не забудьте после опыта как следует проветрить комнату, чтобы исчез запах уксуса.
Перейдем к пигментам на основе оксида железа Fe2O3. Сурик, мумия, охра, умбра, колхотар, венецианская красная, английская красная — вот далеко не полный перечень таких пигментов. В зависимости от способа получения у краски могут быть различные оттенки, от красного до коричневого, а при сильном нагревании оксид железа чернеет.
Это вещество легко получить прокаливанием железного купороса FeSO4*7H2O (семиводный сульфат железа). Берите небольшие порции купороса, тогда разложение пойдет быстрее. Накаливайте купорос до тех пор, пока он из зеленого не станет черным. При охлаждении получится красный оксид Fе2О3.
Если не удастся купить готовый железный купорос (а его продают в хозяйственных магазинах), то сульфат железа нетрудно приготовить из более распространенного медного купороса; опустите в его раствор железные опилки, настроганные напильником и промытые в бензине. Как только голубой раствор станет зеленым, слейте его с осадка, профильтруйте и упарьте досуха. Вы получите не чистый железный купорос, потому что железо частично окислится кислородом воздуха, однако на результат опыта это не повлияет.
Коричневый гидроксид железа Fе(ОН)3 вы получите из раствора железного купороса, в который добавлен раствор едкого натра, приготовленного из стиральной соды и гашеной извести, как было описано в главе «Олово и свинец». Работая с любыми щелочами, не забывайте об осторожности! В результате реакции в осадок выпадет гидроксид железа Fe(ОН)2. До требуемого нам гидроксида Fе(ОН)3 он легко окисляется пероксидом (перекисью) водорода, а если время терпит, то просто кислородом воздуха при хранении в открытой склянке. Осадок коричневого цвета отделите и высушите при комнатной температуре.
Широко известный синий пигмент на основе железа — берлинская лазурь. Для ее приготовления нужна соль трехвалентного железа. Вот как ее можно получить: свежеосажденный гидроксид железа, приготовленный в предыдущем опыте, растворите в соляной кислоте (можно в разбавленной, аптечной) или, что несколько хуже, в уксусной эссенции, и смешайте с раствором ферроцианида калия (под названием желтой кровяной соли это вещество продают в фотомагазинах). Мгновенно образуется синий осадок знакомой вам берлинской лазури: Fe4[Fe(CN)6]3. Эта реакция очень чувствительна, ее часто используют для обнаружения в растворе ионов трехвалентного железа.
Желтый оксид свинца — глет, на основе которого вы готовили сиккатив, можно вводить в краску и как пигмент. А чтобы получить ярко-красный свинцовый сурик, смешанный оксид свинца Рb3О4, достаточно нагреть на воздухе ранее приготовленный глет. Тонкость, однако, в том, что реакция окисления обратима, и при температуре выше 500 °C сурик вновь превращается в глет. Значит, нужна температура несколько ниже 500 °C, но ненамного, иначе реакция вообще не пойдет. Вряд ли у вас есть подходящий термометр. Поэтому положите рядом с прокаливаемым глетом кусочки свинца и цинка. Их температуры плавления соответственно 327 и 420 0С, этот интервал вполне приемлем для получения сурика. Понятно, что во время опыта свинец должен быть расплавленным, а цинк твердым.
Черный пигмент — это обычная сажа. Вот один из способов получения хорошей сажи, пригодной для изготовления краски. Направьте пламя парафиновой свечи на холодный массивный предмет, разумеется, негорючий. Образующийся черный налет время от времени соскребайте, В таких условиях парафин сгорает не полностью и наряду с диоксидом углерода СО2 образуется элементарный углерод — сажа.
В заключение получим зеленые пигменты. Сначала темно-зеленый оксид хрома Сr2О3. Как вы помните из опытов с окислением — восстановлением, многие соединения хрома ярко окрашены, поэтому их часто используют в качестве пигментов, однако лишь для тех красок, которые не соприкасаются с пищей.
Будем вновь исходить из бихромата калия К2Сr2O7, самого доступного из соединений хрома. Смешайте его с активным углем или с серой и тщательно разотрите смесь в ступке, а затем, взяв не более 2 г смеси, сильно ее нагрейте в фарфоровой или металлической посуде (когда веществ взято много, реакция идет слишком бурно). Охладите смесь, промойте ее несколько раз водой и отфильтруйте, Оставшийся на фильтре темно-зеленый оксид хрома высушите.
Есть и другие способы получения этого пигмента, например, нагреванием бихромата аммония или смеси бихромата калия с хлоридом аммония (нашатырем). Примите во внимание, что оксид хрома, получаемый в таких реакциях, находит применение не только как зеленый пигмент, но и в качестве тонкого абразивного материала, одного из самых лучших. Он входит в состав многих особо тонких полировальных паст, например, для доводки линз и зеркал оптических приборов.
Наконец, ярко-зеленый пигмент «изумрудный зеленый», гидроксид хрома. От обычного серого гидроксида того же состава он отличается тем, что состоит из более крупных частиц.
Сплавьте бихромат калия с аптечной борной кислотой в железной ложке. Нагревать надо до красного каления железа, ложку необходимо держать щипцами. После охлаждения обработайте плав водой и профильтруйте. Вы убедитесь, что цвет вещества и впрямь изумрудно-зеленый.
Получив пигменты в достаточном количестве, испытайте их, как списано в предыдущей главе, в составе масляных красок. Или каких-либо других, покупных, добавляя самодельный пигмент в белую краску либо синтетическую эмаль.
АКВАРЕЛЬНЫЕ КРАСКИ
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, как вы понимаете, 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 не такие яркие и не такие стойкие. Наши предки часто ими пользовались. Попробуем и мы извлечь красители из растений, а потом на их основе приготовим водорастворимые краски, известные всем как акварельные. Естественно, что красители, которые мы будем добивать, должны хорошо растворяться в воде.
Все красители будем готовить одним и тем же способом: измельчим растения или какие-либо их части и будем долго кипятить в воде, чтобы получился концентрированный отвар. Он должен быть достаточно густым. Извлекать сухой краситель нам не потребуется — все равно ведь нам предстоит готовить водорастворимую краску.
Очень важное замечание: берите только те растения, которые разрешено собирать там, где вы живете; ни в коем случае не рвите растения, взятые под охрану в вашей области или республике. И в любом случае, чтобы не наносить вреда природе, ограничьте число собранных растений до минимума.
Начнем с красного красителя. Его можно получить из стебля зверобоя (отвар надо подкислить) или из корня подмаренника, Возможно, вы не знаете, как выглядят названные растения. В таком случае посоветуйтесь с учителем биологии либо возьмите в библиотеке какой-либо справочник или определитель растений; в них, как правило, даются и описания растений, и их рисунки.
Ольховую кору положите в воду на несколько дней, а потом приготовьте отвар. Вновь у вас получится красный краситель. Его можно извлечь также из корней конского щавеля, но в этом случае не забудьте прибавить к готовому отвару немного алюминиевых квасцов — иначе цвет будет тусклым.
Из корней известного растения девясила (он, как и зверобой, относится к лекарственным травам) можно получить синий красителе. Для этого корни надо сначала подержать в нашатырном спирте — водном растворе аммиака. Синий краситель можно добыть также из цветов живокости и корней птичьей гречишки.
Краситель зеленого цвета извлекают из листьев трилистника (тоже, кстати, лекарственная трава). Не такой яркий, но тем не менее красивый серо-зеленый краситель вы добудете из листьев и стеблей манжетки; перед приготовлением отвара их необходимо тщательно измельчить.
Желтый краситель дают многие растения: дрок красильный, орешник (кора), ольховидная крушина (кора, листья, ягоды), подмаренник (цветы). Из плодов барбариса получается желтый краситель с лимонным оттенком.
