Проект Химические пигменты

Средняя общеобразовательная русско – татарская школа №147

Авиастроительного района города Казани

Исследовательская работа

«Химические пигменты»

Выполнила: ученица 9 класса Казначеева Екатерина

Руководитель: Черновская Ж.Ю.

Казань 2010

Содержание работы:

1.Ведение……………………………………………………………………..1

2. Анализ литературы по теме……………………………………………2-4

3. Экспериментальная часть………………………………………………5-6

4. Выводы…………………………………..…………………………………7

5. Список использованной литературы …………………………………….8

Анализ литературы по теме:

Во все времена люди по мере возможности пытались украсить своё жилище. Эта традиция сложилась ещё в доисторическую эпоху. Первобытные художники оставили на стенах пещер многочисленные изображения животных и сцен их жизни. Самые первые их рисунки выполнены древнейшим красителем – сажей. А уже 30 тыс. лет назад нашим предкам были известны мел и охры. Примерно 6 тыс. лет назад художники начали применять в качестве пигментов малахит, лазурит и киноварь. В V в. до н.э. к ним добавились также свинцовые белила, сурик, глёт.(1)

Первоначально рисунки создавались только с помощью пигментов.

   Что называют пигментами?

ПИГМЕНТЫ (лат. pigmentum –краска)– красящие вещества. В качестве пигментов использовали сок растений, различные виды глин и другие вещества, встречающиеся в природе. Вспомните индейцев, которые расписывали лицо и тело разными цветами.

Для приготовления красок пигменты тонко растирают в порошок и смешивают со связующими материалами (растительными клеями, яичным желтком, льняным маслом, синтетическими смолами). Эти компоненты берут как связующее вещество при приготовлении красок,  потому что на воздухе они высыхают, при этом образуется сухая прозрачная эластичная плёнка, которая закрепляет пигмент. Она настолько прочна, что картина не испортится, если даже намокнет под дождём.(2)

Классификация пигментов по природе происхождения

                                                 Виды пигментов

По происхождению пигменты бывают природные (неорганические), синтетические (неорганические и органические) и металлические

Природные пигменты получают путем измельчения, обогащения, термической обработки горных пород и минералов. Природных пигментов немного, их широко применяют. К природным пигментам относятся -  аурипигмент, графит, известь, каолин, диоксид марганца, мел, коричневая мумия, охра, жженая охра, железный сурик, коричневая умбра.(3)

Синтетические неорганические пигменты получают в результате сложных химических реакций и технологических процессов. Это наиболее многочисленная группа пигментов. Среди них особое значение имеют различного рода белила, без которых не обходится почти ни один из неводных окрасочных составов. К синтетическим неорганическим пигментам относятся свинцовые и цинковые белила и зелень, киноварь, цинковый крон, свинцовые крона, синий кобальт, железная лазурь, сухой литопон, коричневый марс, медянка, красная мумия, желтый железоокисный пигмент,  сажа, свинцовый сурик, диоксид титана, синий ультрамарин, оксид хрома.

Синтетические органические пигменты - красящие вещества сложного химического строения, получаемые из органического сырья с помощью химических реакций и сложных технологических процессов

Пигменты представляют собой цветные органические соединения в состав которых входит углерод. К синтетическим органическим пигментам относятся лак основной синий К, пигменты алый, алый концентрированный, голубой фталоцианиновый, желтый, желтый светопрочный, зеленый, красные , оранжевый.

Металлические пигменты представляют собой тонкоизмельченные порошки цветных металлов и сплавов металлов (алюминия, меди, цинка, бронзы). К металлическим пигментам относятся золотистая бронза, алюминиевая пудра, цинковая пудра, медный порошок
Металлические пигменты применяют в смеси со связующими (тинктурой, олифой, лаком) для окраски металлических конструкций, в клеевых составах для бронзирования, накатки и для монументально-декоративной живописи.

По цвету различают:  белые, черные, желтые, красные, зеленые, синие, коричневые пигменты. Каждая цветовая группа содержит пигменты различных оттенков. (4)

Экспериментальная часть:

Получение пигментов.

Методика работы:

1. Зеленый пигмент - Оксид хрома Cr2O3

Оксид хрома(III) - основа для многих художественных красок. (5) В лаборатории получаем  реакцией разложения  дихромата аммония:

(NH4)2Cr2O7 = N2 + Cr2O3 + 4H2O

2.Изумрудный пигмент - Малахит (CuOH)2CO3

           медь углекислая основная

3. Малахитовая зелень, самая светлая из зелёных, редко приготовляется из малахита (по составу углекислая медь); обыкновенно — искусственная Способ получения малахита, заключающийся в растворении углекислой меди в водном растворе карбоната аммония с последующим выпариванием раствора при нагревании.

4.

 В 1782 появились  цинковые Белила - по составу представляют собой оксид цинка с небольшим количеством примесей. природный минерал цинкит(6)

Получение:

термическим разложением соединений:

гидроксида Zn(OH)2

карбоната ZnCO3

нитрата Zn(NO3)2

 в лаборатории был получен термическим разложением гидроксида цинка.

5. Светло коричневый пигмент -Охра  искуственная   (7)   Fe(OH)3

Гидроксид трехвалентного железа (коричневый оксид) Fe(OH)3

 Получили действием щелочного основания на соль трехвалентного железа с последующим прокаливанием. Используется как пигмент.

FeCl3 + 3Na0H = Fe(0H)3 + 3NaCl

6.Красно-коричневый пигмент
Железный сурик
Fe2O3

По своему химическому составу железный сурик представляет собой оксид железа Fe2O3.  Получают обжигом некоторых соединений железа Fe2(SO4)3; Fe(OH)3; Fe3O4. при эксперименте использовался в готовом виде.

7.Синий  пигмент

 КFe [Fe (CN)6

берлинская
      лазурь 
 

В  лаборатории  берлинскую  лазурь получили   реакцией:

FeCl3 + K4 [Fe(CN)6] = КFe [Fe (CN)6]+ 3KCl

                                       берлинская

                                             лазурь 

8.Турнбулева синь

При старинном методе получения берлинской лазури, когда смешивали растворы жёлтой кровяной соли и железного купороса, реакция шла по уравнению(8):

FeIISO4 + K4[FeII(CN)6] → K2FeII[FeII(CN)6] + K2SO4.

Получившийся белый осадок гексацианоферрата (II) калия-железа (II) (соль Эверитта) быстро окисляется кислородом воздуха до гексацианоферрата (II) калия-железа (III), т. е. берлинской лазури. В лабораторных условиях применялся тот же метод.

9.Серо-чёрный  Умбра  MnO2  оксид марганца(1V)

В лабораторных условиях получили термическим разложением перманганата калия.

4KMnO4→(t)4MnO2+2K2O+3O2↑ 

Порошок черного цвета в природе встречается в виде минерала пиролюзита, один из самых дешевых пигментов, поэтому ему следует отдавать предпочтение во всех случаях, когда необходимо применять черный пигмент.(9)

Выводы:

1.В ходе работы была изучена литература по теме.

2. Исследована химическая природа неорганических пигментов.

3. Изготовлены простейшие краски из неорганических пигментов.

Использованная литература:

1.Материал из Википедии — свободной энциклопедии

2.www.mdmchemical.ru www.infrahim.ru/

3./spravochnik/article/9.html

4.www.allu.ru/pigment.html

5.Бриттон Г.Б87 Биохимия природных пигментов: Пер. с англ. — М.: Мир, 1986. — 422 с, ил.

6. 8.Введение в химию и технологию органических красителей, 3 изд., M., 1984;

 7.Беленький Е.Ф., Рискин И.В. Химия и технология пигментов. М., 1974

8.Голубов В. Н. Минералогия живописи. Природа, № 9, 1985 г. С. 48-54.

9. Горловский И.А., Индейкин Е.А., Толмачев И.А. Лабораторный практикум по пигментам и пигментированным лакокрасочным материалам. - Л.: Химия, 1990.

10.Ленуар И., в кн.: Химия синтетических красителей, под ред. К. Венкатарамана, пер. с англ., т. 5, Л., 1977, с. 274-427; Степанов Б. И.

11.Пищ. И.В., Масленникова Г.М. Керамические пигменты. - Минск: Выш. шк., 1987.

12.Справочник по химии цемента. / Под. ред. Б.В. Волынского, Л.Г. Судакаса. - Л.: Стройиздат, 1980.