статья "Химия в живописи"
статья по химии (9 класс)

Химия в развитии живописи 

Живопись – одно из древних искусств, которое на протяжении многих веков прошло эволюцию от наскальных росписей палеолита, до новейших течений XXI века. Произведения живописи отражают и оценивают ту эпоху, в которую были созданы. Поэтому человечество, на протяжении длительного времени, бережно хранит произведения искусства. В настоящее время проблема сохранения живописи стала актуальной, так как человек осознал, насколько хрупки творения великих мастеров. Но именно в наш «информационный» век стало возможным понять, как же именно сохранить произведения искусства. Этому способствуют науки: химия, математика, и  физика.

Мир искусства прекрасен и разнообразен, особенно живопись. Многие шедевры, художников, были утрачены из-за непрочности материалов. Художнику приходилось быть не только изографом, но и химиком, чтобы добиться прочности полотен и хорошего качества красок.

В своей работе художник применяет определенные материалы: масляные краски, гуашь, темперные, восковые, акварельные и другие. В зависимости от этих материалов и различают виды живописи: масляная живопись, темпера, гуашь, энкаустика, акварель и т. д. Знание материалов и техники дает возможность художникам полнее и многообразнее выполнять живописные задания.

В древности живописцы употребляли самые простые материалы естественного происхождения, так, например, в качестве красящих веществ применялись природные земли (охры, сиены, умбры и др.), растительные отвары и соки.

Древнерусские живописцы применяли киноварь, черлень, лазурит, крутик, ярь-медянку, бакан, охру и др.

Киноварь-старейшее красящее вещество, применявшееся почти во всех видах искусства древности, благодаря красивому и яркому тону краски и сравнительно простой технологии приготовления.

Еще в старину большие залежи природной киновари были известны на территории нынешней Днепропетровской области (недалеко от села Никитовки).

Технология производства естественной киновари состояла в сортировке и отборе чистой краски из руды и измельчения ее посредством перетира с водой на гранитных или мраморных плитах. (Тонкий перетир придает этой краске более яркий и интенсивный тон.)

   В начале XVIII века в России было организовано производство краски цвета берлинской лазури, кармина и бакана. Сырьем для производства краски цвета берлинской лазури на русских заводах были: бычья кровь, поташ и селитра. По свидетельству живописных мастеров того времени, эти краски не только не уступали, но превосходили краски, которые изготовлялись на Западе.

Известно, например, что русские краски вывозились в Голландию. Краску зеленого цвета, ярь-медянку, русские мастера готовили из медных опилок и уксуса или творога. Применяли ее в различных видах живописи, кроме фрески, преимущественно в смеси с белилами и баканами и как сиккативное вещество при варке олифы.

В Новгородской рукописи XVII века приводится описание способа получения яри: медные опилки и горех заливали водой и выстаивали в течение 10--15 дней, потом горох перетирали и оставляли с медью в теплом месте, в результате действия продуктов брожения крахмала на медь получали ярь или прозелень.

В 1718 году Павел Васильев изготовил краску бакан по качеству выше заграничной (что, например, свидетельствовал мастер-иностранец Генрих Брайкорст).

Баканы получали из красителей, находящихся в растениях, посредством осаждения водой и солями алюминия или олова.

     Начиная с XVIII века, благодаря развитию химии и химической промышленности, был получен искусственным путем ряд ценных красок для живописи. Сгущенное масло в смеси со смолами и эфирными маслами быстро сохло даже в тени, придавало блеск и прозрачность и позволяло легко моделировать форму. Таким образом, приготавливали связующее вещество, которое по сравнению с темперой имело целый ряд ценных качеств.

Виды масляных красок

В промышленности выпускают масляные краски двух видов: так называемые густотёртые (пастообразные) и готовые к употреблению (жидкие). При получении густотёртых масляных красок сначала готовят в смесителе однородную пигментную пасту, а затем растирают её на краскотёрках.

Использование масляных красок

Масляные краски наносят на поверхность кистью, валиком, распылением. Нельзя наносить масляные краски толстым слоем.

Образование плёнки при высыхании слоя масляных красок обусловлено окислительной полимеризацией растительных масел.

Скорость высыхания и свойства плёнки зависят от типа масла и пигмента, а также от условий сушки (температуры, освещённости). Плёнки масляных красок, высушенные при комнатной температуре, характеризуются невысокой твёрдостью и водостойкостью и разрушаются под действием щелочей. При повышении температуры сушки показатели плёнок улучшаются. Например, плёнки, высушенные при 250—300°С, стойки в слабых растворах щелочей.

Масляные краски просты в применении, дёшевы. Основная область их использования — окраска стен, крыш и т. д.

Химический состав масляных красок

Как правило, масляные краски наносятся на холст в разбавленном виде. С этой целью применяют специальные разбавители, в частности льняное масло либо терпентин.

*Льняное масло относится к быстровысыхающим маслам, так как легко полимеризуется в присутствии кислорода воздуха («высыхает») с образованием прочной прозрачной пленки.

*Терепнтин- смолистая густая масса, выделяющаяся из разрезов на хвойных деревьях и дающая при перегонке скипидар и канифоль, то же, что живица.

Данное средство добавляется в краску посредством кисточки или мастихина. Масляные краски состоят из окрашивающих пигментов и масла, являющегося связующим компонентом. Пигмент обогащает краску цветом и служит в качестве загустителя. Данное вещество представляет собой обычный порошок, поэтому его невозможно наносить на холст без дополнительного элемента. Чтобы краска приобрела нужную консистенцию, к пигменту примешивают растительное масло (традиционно, льняное).

 На начальном этапе для разжижения краски рекомендуется применять разбавитель. Зачастую он состоит из одинаковых частей льняного масла и терпентина. В результате полученная смесь позволяет краске достаточно быстро сохнуть. Благодаря его использованию  слои краски не растрескиваются. Разбавитель для масляных красок « Масло льна» является одновременно составной частью масляных красок и разбавителем. Из-за воздействия воздуха оно окисляется, обеспечивая высыхание краски. Добавив льняного масла, можно достичь такого эффекта, при котором слои краски становятся более блестящими и прозрачными. Благодаря тому, что масляная краска высыхает довольно медленно, художники добиваются нужного перехода цветов. От количества масла, содержащегося в краске, зависит, как быстро она сможет высыхать. Во время высыхания льняное масло не испаряется, поэтому необходимо его добавлять в умеренном количестве. Терпентин тоже способен разбавлять масляные краски, однако действует на них несколько иначе. В процессе высыхания он улетучивается, поэтому слой высохшей краски растрескивается. Это вещество применяется для более скорого высыхания красок. Помимо того, из-за разбавления терпентином масляная краска выглядит матовой.

Преимущества масляных красок

-Густая и чистая цветовая гамма. Эти краски с легкостью смешиваются, благодаря чему можно получить практически любой необходимый оттенок и цвет, не зависимо от того, темный он или светлый, яркий или приглушенный.

-В отличие от акриловой, масляная краска достаточно долго остается на холсте влажной. Это позволяет смешивать нужные цвета прямо на картине.

-Эти краски можно наносить непосредственно друг на друга путем нескольких слоев. При этом краски не мутнеют, как это происходит с акварелью.

-Не менее важной особенностью масляных красок является то, что в работе с ними очень просто можно исправить допущенные ошибки. Этот вид красок легко удаляется с поверхности холста с помощью разных инструментов. В этих целях можно применять мастихин, шпатель или обычную тряпочку. Если же слой масляных красок уже просох, поверх него можно нанести новый слой.

Пигменты придают краскам определённый цвет; даже в случае приготовления белых красок добавка пигментов просто необходима для получения чистого белого цвета.

Пигменты могут влиять на свойства полученных с их использованием красок (и получаемых из них покрытий) — например ускорять или замедлять отверждение, уменьшать коррозию, изменять срок службы покрытия и т. п.

Пигменты делятся на ахроматические (черно-белой гаммы) и хроматические (цветные), и могут быть как органическими, так и неорганическими веществами

1.2 Виды холстов и их характеристика

Слово «холст» не означает какую-то конкретную ткань. Это принятое в художественной среде общее название материала из ткани, используемой для живописного основания. Холсты различаются упругостью, прочностью и способностью сохранять изначальное состояние при изменении температуры и влажности воздуха. Прочность холста обусловлена природой исходного материала, качеством, длиной и крепостью отдельных волокон, а также прядением нити, нормой и равномерностью крутки. Качество холстов зависит от структуры ткани, выделки, веса и плотности. Структура подразумевает качество и количество волокон. Ткацкое переплетение определяет выделку (фактуру). Вес холста исчисляется в граммах на квадратный метр (до грунтовки), плотность числом нитей основы и утка - на квадратный сантиметр.

Ткань в качестве основы для живописи имеет большие преимущества перед другими материалами, но обладает своими недостатками. Написанные на холсте картины легки, их можно снимать с подрамников, скатывать в рулоны, переносить и перевозить, что очень удобно, особенно при организации передвижных выставок. Недостаток холста - слабая сопротивляемость внешним механическим воздействиям: его легко продавить, проколоть, порезать. Кроме того, холст заметно реагирует на изменение температуры и влажности воздуха, так как коэффициент расширения его очень велик.

В живописи в качестве основы применяются различные ткани. Они вырабатываются из пряжи, получаемой из растительных, синтетических и комбинированных волокон. Однако не все они пригодны в качестве живописного основания. Рассмотрим технические данные негрунтованных тканей, наиболее часто используемых художниками.

Льняной холст изготавливается из пряжи, волокно которой получают из стеблей льна. Имеет сероватый и желтоватый цвет. Обладает наибольшей прочностью и стойкостью к влиянию атмосферной влаги, температурным колебаниям. Волокно льна в несравненно меньшей степени, чем другие, способно к структурным изменениям, вызываемым внешними физико-механическими воздействиями. Это позволяет льняным тканям сохранять первоначальную фактуру (зернистость), имеющую немаловажное значение для живописи. Льняные холсты в зависимости от качества нитей и выделки можно подразделить на изготовленные из пряжи длинного волокна, и из отходов первичной обработки пряжи - очёса и короткого волокна. Ткань из льняной пряжи длинного волокна имеет более ровную по толщине нить, она лучше, чем из короткого волокна и очёса, которая очень неравномерна (узлы, утолщения, утоньшения), содержит остатки растительной эпидермы (костры).

Полотно суровое (бортовка) и театральное изготавливаются из очёса и короткого волокна, выпускаются для бытового и технического применения. Они непрочны, легко деформируются. Кроме того, полотно суровое в процессе производства обрабатывается кислотой, поэтому имеет повышенную кислотность, что отрицательно сказывается на его прочности. Неравномерные нити требуют после проклейки специальной зачистки, это нарушает крепость холста, приводит к неравномерному напряжению основы проклейки и грунта. Именно в напряжённых участках на проклейке и грунте трещины возникают раньше, чем в остальной плоскости. Таким образом, грунт свободно пропускает связующее краски на оборотную сторону холста. По результатам наблюдения за сохранностью картин на этих холстах очевидно, что для живописи они непригодны. К сожалению, многие произведения наших художников написаны и пишутся именно на таких холстах. Также непригодна мешковина из грубостебельных (жёстких, лубяных) волокон: джута, кенафа и отходов первичной обработки и чесания низкомерного льна и короткого волокна.

Пеньковый холст изготавливается из пряжи, волокно которой получают из стеблей конопли. Имеет серо-белый и зеленоватый оттенок. Худшим сортом считается пряжа из волокон, слабо жёлтого или коричневого цвета. Прочность пряжи равна льняной. В настоящее время пеньковые холсты для живописи не выпускаются. Применяются только для технических нужд.

Джутовый холст изготавливается из пряжи, получаемой из стеблей джута. Имеет сильный блеск, светло-жёлтый цвет. Джутовая пряжа хрупка. Её прочность несравненно ниже, чем у пряжи из льна и конопли. Для живописных целей не рекомендуется.

Хлопчатобумажный холст изготавливают из пряжи, получаемой из семян хлопчатника. Имеет кремово-белый цвет. По прочности значительно уступает льняным тканям. Очень гигроскопичен (поглощает влагу), подвержен гниению, в нём легко развивается плесень. Натянутый на подрамнике холст из хлопка через некоторое время провисает. Для живописных целей не рекомендуется.

Синтетический холст вырабатывается из пряжи, нить которой получают из полиэстера (вырабатывается из отходов нефтеперегона). Он прочен, весьма стоек, не подвержен гниению, не имеет тенденции к расширению и сжатию в зависимости от влажности среды. Тем не менее вопрос о применении холстов из полиэстера в качестве основы для живописи нельзя считать окончательно решённым. Этот холст не прошёл испытание временем.

Комбинированный холст наиболее распространён на рынке художественных материалов. Он вырабатывается из нитей, сочетающих растительные и химические волокна. Отечественным производством выпускаются так называемые полульняные холсты, состоящие из волокон льна и синтетических нитей. Такие холсты отличаются более светлым тоном, так как синтетические нити основы (из полиэстера или лавсана) - белые, блестящие, а льняные нити утка - серого цвета. Импортные холсты (их большинство) выпускаются в сочетании льна с хлопком, с полиэфиром, с полиэфиром и вискозой, хлопка с полиэфиром и вискозой или только с полиэфиром. Комбинированные холсты обладают различной эластичностью и устойчивостью. Каждый тип волокон по-разному поглощает влагу, изменяя при этом степень натяжения всей поверхности полотна на подрамнике. Неодинаковая гигроскопичность сырьевых материалов, а следовательно, неодинаковая адгезия с грунтом становится причиной быстрого разрушения красочного слоя. Поэтому можно поставить вопрос о рациональности использования комбинированных холстов в качестве основы для живописи.