НОВОСТИ    БИБЛИОТЕКА    ССЫЛКИ    О САЙТЕ





Ученые создали высокостойкий сплав титана и тантала

История первого чугуна

Броня Победы

Древние плавильные печи найдены в Монголии



предыдущая главасодержаниеследующая глава

Просто краски

 Белый круг был знаком жизни, 
 Черный круг был знаком смерти.

Г. Лонгфелло

Кто из древних мастеров не пользовался 
с крайней бережливостью... как медика-
ментом, хотя бы суриком? А теперь им 
покрывают сплошь да рядом, где придется, 
стены целиком.

Витрувий

Страницы этой книги приоткрыли перед вами, может быть несколько неожиданно, не только пленительную, сверкающую грань камня как самоцвета, но и другую, не менее важную - камня как руды, как металла. Металл каменного, бронзового, нашего, все еще в основном железного, века - гулкий пульс человечества... Мы вошли в природу и физиками и лириками. Доказательство беспочвенности их спора о приоритете (сейчас почти забытого) можно проследить через всю историю - по стенам жилищ и храмов, по коврам и вазам, по холстам великих живописцев и даже по лицам и телам наших предков. Ведь из тех же минералов железа, меди, марганца, цинка, никеля, из которых добывали металлы и изготавливали металлические вещи, за тысячи лет до эры металлов готовили и первые краски. Быть может, именно краски расшевелили в человеке творческое начало.

Магией минеральных красок неповторимо окрашены горы и долы нашей планеты. Вишнево-красные, шоколадные, золотисто-охристые, палевые глины в оврагах и обрывистых бортах долин Русской равнины, сине-зеленые малахитовые сопки и зеленые залысинки-высыпки на склонах гор Урала и Средней Азии или ослепительно белые большие и малые карьеры мела на Украине. Большинство минералов-пигментов потому и открыты человеком, потому и попали в краску, что либо они красят самые верхние слои Земли, либо присутствуют в них, выделяясь своей яркостью.

Как же красят земли-краски? Как они называются? Сколько их на Земле и во владении человека? Краски, когда мы говорим о минералах, правильнее называть непоэтичным словом - пигменты. Именно пигмент - красящая часть, без которой нет краски. Кроме пигмента в краске обязательно присутствует связующее вещество - вода, эмульсия, масло. У красок с таинственными названиями сиена, умбра*, мумия - основные носители цвета чаще всего самые обычные: окислы и гидроокислы железа или марганца, реже хрома, иногда минералы - соли меди или железа; они дают широчайшую гамму колеров - красных, коричневых, желтых, белых, фиолетовых, серых, зеленых.

* (Эти названия красок связаны с их родиной: Умбрия, Сиена - районы Италии.)

Минеральный пигмент, как правило, не один минерал, а целое сообщество минералов- порода. Основной цвет их разбавлен минералами глин (каолинит, иллит, хлориты), бокситов, кварца (кварц, халцедон, опал) или карбонатными минералами (кальцит, анкерит, доломит). Чаще всего минеральный пигмент содержит несколько породообразующих минералов: карбонатных и глинистых: "бокситных" и глинистых. Названия красок отражают породообразующую часть пигмента и цвет: вишнево-красная глинистая, серая бокситовая, желтая карбонатная и прочие. Физическая природа минералов-пигментов обусловливает два наиболее замечательных свойства этой разнородной группы минералов, связанные с природой их атомов. Первое свойство - все минералы-пигменты потому и могут быть пигментами красок, что способны распространять свои цвета благодаря свойству легко и тонко дробиться, сохраняя в мельчайших частицах цвет пигмента, благодаря непрочным, типа слоистых (или родственных таковым) структурам их кристаллов.

С древних времен краски часто называли землями: красная земля, желтая земля. И действительно, краски-земли отличаются землистым сложением частиц породы, землистой, как у почвы, текстурой. Нередко такой пигмент прокрашивает самый верхний почвенно-растительный слой - "землю". И пожалуй, их больше всего на Земле. Одной из первых была красная краска пещерных росписей (предполагают, что она была кроваво-красная не только по цвету пигмента - в растворитель ее добавлялась кровь животных).

Красной землей раскрашены (засыпаны) древнейшие захоронения на территории нашей страны (Маркина Гора). Красный, кроваво-красный цвет придает краске минерал гематит. Его может быть в пигменте до 80%, но красящие способности и стойкость у этого пигмента очень хорошие, и даже при его сравнительно небольших количествах (20 - 30%) получаются сочные стойкие краски. А если у пигмента лиловато- или коричневато-красный оттенок, не обошлось без других хромофоров: минералов марганца (вада, пиролюзита) или органических коричневых смол, углистых пород или других гидроокислов железа, например охристого палевого или желтого лимонита.

Другой древний красный минеральный пигмент - киноварь - любимейшая краска древнего Китая; у философов даосистов* киноварь считалась философским камнем. Одним из иероглифических знаков слова "живопись" было "киноварь и лазурь". Недавно микрохимическим анализом киноварь установлена и в пещерных росписях неолита.

* (Даосизм одна из основных школ древнекитайской философии.)

Два основных красных минерала-пигмента гематит и киноварь имели совершенно различную минеральную историю. Железо гематита было собрано водой рек или моря из береговых пород (а может быть, принесено подводными вулканами). При благоприятных условиях (температуре, кислотности - щелочности среды) это железо выпало в осадок вместе с глинистыми (или карбонатными) минералами в огромных морских (прибрежных) и болотных бассейнах (подобные процессы происходят и сейчас в водоемах больших болот и лагунных бассейнах). Со временем древние породы уплотнились и стали полосчатыми и сланцеватыми, а минеральные пигменты в них обособились в виде отдельных прослойков, обогащенных железом.

Киноварь бывает только гидротермального происхождения. В одном месторождении с киноварью нередко встречается ярко-оранжевый минерал мышьяка - реальгар - оранжевый пигмент древних живописцев. При термической обработке в стеклах этот пигмент приобретал красный цвет, который, как предполагает Аль-Бируни, сохранился в древних искусственных рубинах. Химический собрат реальгара минерал мышьяка аурипигмент - золотисто-желтый. Это краска трагической Помпеи, краска фресок дворцов и жилых домов Помпеи. Аурипигмент и реальгар не случайны в красках города, выросшего на склоне вулкана Везувия. Нередко происхождение этих минералов бывает вулканогенным - из рудоносных растворов вулканов. Какая ирония судьбы: вулкан выбросил однажды минералы-пигменты в дар человеку, чтобы потом похоронить вместе со всем городом под мощным слоем пепла.

Среди желтых минеральных пигментов есть большие группы разнообразных по оттенкам и названиям, но однотипных по составу: желтые - охристые и коричневые пигменты, сиены, умбры, охры и еще несколько десятков названий пигментов обязаны своим цветом лимониту, марганцевым минералам, углистым породам. Используется для получения желтых красок еще один минерал - ярозит, такой яркий, что, видимо, получил название в честь древнего славянского слова "ярь" - краска.

Необычен для красок солнечный золотой цвет минерального пигмента-золота. Его открыли для себя мастера фресок, икон и миниатюр, художники древнего мира и средних веков. Порошок или тонкие полоски золота скреплялись специальными клеями. Мастера знали цену золотого пигмента: в китайских текстах, например, можно прочитать тщательную инструкцию по изготовлению золотой краски, предупреждающую, что следует позаботиться, чтобы золото не растащили мухи и чтобы оно не попало под длинные ногти мастера. Известны и латунные заменители порошка золота в красках. Интересно, что предки антикоррозионных красок, амальгамы золота, наносившиеся на металлы, были известны также с глубокой древности.

Наша Земля с космических высот выглядит совсем голубой, однако синими минералами-пигментами она не богата. Лазуритовая лазурь или минерал-пигмент лазурит (ляпис-лазурь) - драгоценный и священный камень древности и средневековья (вспомните священных египетских жуков-скарабеев из лазурита) - испокон веков был дороже золота. Из афганских копей через Бухару и Самарканд привозили лазурит в Великий Новгород, где поутру открывались в москательном ряду тридцать две красильные лавки. В Новгороде афганскую чудо-краску по цене золота - вес на вес (что, по сказанию, обрадовало казначея дешевизною!) - получил для своего последнего творения фресок Ферапонтова монастыря в Приозерье живописец Дионисий. Всю остальную магическую силу глубоких и спокойных красно-коричневых, золотисто-охристых, серых и фиолетовых колеров щедро подарили мастеру природные краски гор и рек Приозерья.

Минерал заоблачных памирских высот лазурит потому так редок и дорог, что возникает он в небольших оторочках на контакте гранитных пегматитовых жил и мраморов. Лазурит нельзя спутать ни с каким другим минералом: густая ровная бархатная (почти без блеска) синева лазурита пронизывает белоснежный мрамор, расплываясь капризными пятнами и неровными прожилками. Внутри этих четко вырисованных рваных контуров остаются бесчисленные мелкие белые островки мрамора. Но лазурит самого высшего сорта лишен этих дефектов, ему позволительно включать лишь золотистые звездочки пирита.

Специальная коллекция лазуритов составляет гордость музея Московского геологоразведочного института. Здесь рядом с ровным васильково-синим афганским лазуритом (из лучшего в мире месторождения, вот уже несколько сот лет составляющего личную собственность афганских эмиров) можно видеть штуфы этого минерала редких для него оттенков - лиловато-синего или зеленовато- синего; в коллекции есть даже плохо образованные кристаллы кубического габитуса - большая минералогическая редкость.

Азурит (рис. 47) - минерал-пигмент краски азуритовая лазурь или киприйская горная синь. Этот пигмент в природе встречается чаще лазурита - по составу он почти двойник малахита, лишь количество меди в нем несколько увеличено. Несравнимо чаще, чем лазурит и даже чем малахит, азурит образует кристаллы темно-темно-синие, подчас иссиня-черные; короткие столбики или толстые таблички с сильным, почти алмазным блеском. На гранях этих кристаллов можно видеть словно растекшиеся пятна малахита. Сочетание блестящего темно-синего цвета с ярко-зеленым придает им отчетливое сходство с павлиньими перьями. Но древняя азуритовая лазурь страдает и древней "болезнью". Если в залах Эрмитажа вы увидите, что на картинах старинных итальянских мастеров небо слишком зеленое, это не ошибка мастера, а одна из особенностей минералогии меди: синий азурит со временем превращается в малахит, прямо на полотне художника.

Рис. 47. Азурит
Рис. 47. Азурит

Молодой синий пигмент (открытый для красок в XX веке) минерал вивианит- соль фосфорной кислоты; хромофором в нем служит тоже железо. Краска довольно капризна; она весьма неравномерно меняет свой цвет и способность приобретать зеленоватый оттенок с изменением тонкости помола пигмента. В природе вивианит известен как один из самых молодых минералов современных болотных отложений.

Синий азурит - непременный спутник более распространенного зеленого малахита (рис. 48). Мы знаем три малахита: чарующий поделочный камень - один из прекраснейших уральских самоцветов (вошедший в уральский фольклор и славную книгу сказов П. Бажова); малахит - древнейшая медная руда, найденная около первых печей загадочного народа чудь; малахит - разновидность с землистой текстурой, которая пользуется признанием как краска фресок со времени древнего царства Египта.

Рис. 48. Малахит
Рис. 48. Малахит

Кроме малахита в истории красок известны еще несколько зеленых минералов-пигментов. Лучшие из них - волконскоит и глауконит (пигмент "веронской зелени"); они из самого большого класса минералов - силикатов; ионы-красители в них хром и железо. Более ценный волконскоит не уступает по красоте зеленого цвета старинной знаменитой "веронской зелени". Хром окрашивает этот мягкий глинистый минерал в глубокий, спокойный и стойкий цвет оттенка дубовой листвы. Тонкая глиноподобная текстура минерала превращает его в отличный пигмент красок. У этой превосходной краски только один недостаток - ее месторождения уникальны. Лишь в Приуралье имеются скопления волконскоита, достаточные для эксплуатации. Уральский волконскоит был одной из самых любимых красок Пабло Пикассо.

Белые и черные (всех оттенков) минеральные пигменты по прихоти природы роднит их общее органическое происхождение - из окаменевших животных и растительных организмов. Мел - порода, сложенная тончайшими обломками (мукой) известняка-ракушечника. Мел - не только белый пигмент, но и составная часть многих красок. Это также грунт - побелка под фреску. В античной фреске в верхний слой побелки, на который наносится фреска, подмешан тонкоистолченный мрамор. Можно вспомнить, что пигмент мел в язычестве и христианстве вошел в обряд очищения, духовной чистоты; в древних захоронениях найдены кусочки мела на алтаре сарматских женщин - амазонок. Таблетка мела - принадлежность обряда причастия католической церкви.

Довольно редкая белая краска - белая глина (каолин). Она известна также с каменного века.

В Китае в древности кроме мела применялся другой белый пигмент - перламутр; это минерал-пигмент тоже органического происхождения.

Широко известны искусственные белые пигменты, полученные из минералов: из галенита еще в древности изготовлялась весьма ядовитая краска ("белая смерть") свинцовые белила; позднее из минералов цинка - цинковые белила (или "философская шерсть!"), и в наше время из минералов титана научились приготовлять безвредные (даже в наполнителе губной помады!) титановые белила.

Серые и черные пигменты, за исключением редкого пигмента железной слюдки (гематита), обязаны своим цветом обугленным растительным остаткам углесодержащих пород или реже графита (из метаморфизованных углей). А многокрасочность рожденных из угля пигментов? Это "обыкновенное волшебство" синтеза, краски XX века. Вот примерный ряд реакции, впервые предложенной Н.Н. Зининым.


Однако синтез не лишил работы природные естественные пигменты, достаточно взглянуть на их не полный перечень.

Белые природные пигменты: 1) мел (применяется в малярном деле как разбавитель цветных колеров); 2) барит (краски-покрытия, защитные от радиации; светящиеся радиоактивные краски); 3) перламутр (древняя краска китайской живописи).

Красные природные пигменты: 1) глинистая красная (обои, бумага); 2) мумия глинистая; 3) мумия железистая (хорошая антикоррозионная краска, применяющаяся на транспорте); 4) мумия бокситовая (строительная и художественная техника); 5) сиена жженая, сурик (применяются во всех отраслях промышленности); 6) киноварь (древняя краска художественной техники).

Желтые и золотистые природные пигменты: 1) глинистая желтая (обойное производство, клеенка, линолеум); 2) карбонатная желтая (строительная техника, фрески, силикатная живопись); 3) охры -глинистая, железоокисная, карбонатная (там же, где мел и карбонатная желтая); 4) сиена (полиграфия, литография, художественная техника); 5) ярозит желтый (строительная техника, бумажное производство, художественная техника); 6) аурипигмент, реальгар (древние краски художественной техники); 7) золото (иконопись).

Зеленые природные пигменты: 1) малахит, 2) волконскоит, 3) глауконит, 4) гарниерит (художественная техника).

Синие природные пигменты: 1) лазурит; 2) азурит (только в художественной технике); 3) вивианит.

Коричневые природные пигменты: 1) умбра натуральная (литография, цветная печать); 2) марганцевая коричневая (строительная техника); 3) кассельская коричневая (полиграфия, художественная техника).

Серые природные пигменты: серая глинистая (строительная техника).

Черные природные пигменты: 1) черная глинистая (строительная техника); 2) сажа природная (литография); 3) марганцевая черная (художественная техника, строительная техника); 4) графит (художественная техника).

предыдущая главасодержаниеследующая глава




© Злыгостев Алексей Сергеевич, подборка материалов, оцифровка, статьи, оформление, разработка ПО 2010-2017
При копировании материалов проекта обязательно ставить активную ссылку на страницу источник:
http://metallurgu.ru/ "Metallurgu.ru: Библиотека по металлургии"