В фарфоровой посуде (а если ее нет, то в металлической) нагрейте около 50 г канифоли. Температура должна быть примерно 220-250+С, канифоль при такой температуре расплавится. В этот расплав небольшими порциями при размешивании введите (с осторожностью, не дотрагиваясь руками) 5 г негашеной извести СаО. В результате реакции получится резинат кальция.
Если вместо извести взять 15 г глета (оксида свинца РbО), растертого в пасту с льняным маслом, и добавлять его небольшими порциями, то образуется другой сиккатив - резинат свинца. Глет можно получить из порошка свинца, смешанного с натриевой или калиевой селитрой (это распространенные удобрения). При нагревании смеси образуется оксид свинца РbО желтого цвета, так что о ходе реакции можно судить по изменению окраски. Когда она станет достаточно интенсивной, прекратите нагрев, охладите смесь и обработайте ее водой. Растворимый продукты реакции перейдут в раствор, а при встряхивании легкий глет отделится от тяжелого свинца, не вступившего в реакцию, - он осядет на дно. Таким образом, надо слить взмученную непрозрачную жидкость с осадка, профильтровать и высушить - глет готов.
Смесь канифоли с СаО или РbО надо нагревать до тех пор, пока не получится однородная масса. Ее капли помещайте время от времени на чистое стекло, и как только капля окажется прозрачной, нагрев можно прекратить.
Еще один очень распространенный сиккатив - оксид марганца МnО2. Получить его можно просто. Приготовьте два раствора - сульфита натрия Na2SO3 и перманганата калия КМnO4 (марганцовки). Когда вы смешаете эти растворы, в осадок выпадет черный порошок. Это и есть искомый оксид. Отфильтруйте его и высушите на воздухе без подогрева.
Какой бы сиккатив вы ни приготовили, дальнейшие действия будут одинаковыми. Добавьте сиккатив в нагретое до 150-200+С льняное или конопляное масло - оба высыхающие. Опыт удается лучше, если масло рафинированное. На 100 частей масла возьмите 3-5 частей сиккатива и размешайте смесь до полного его растворения. Вы приготовили олифу. Дайте ей остыть и проверьте действие сиккатива.
Нанесите олифу тонким слоем на стекло или металл, рядом нанесите такую же пленку чистого масла, без катализатора. Вы легко обнаружите, насколько сиккатив ускоряет высыхание масла. Если вы приготовили несколько сиккативов, сравните их активность.
Чтобы получить масляную краску, олифу надо смешать с пигментом, готовым или самодельным. Имейте в виду, что пигмент должен быть высушен как следует, растерт и просеян через самое мелкое сито, какое вы сможете найти, или через марлю, сложенную вдвое.
К такому мелкому порошку добавляйте по каплям олифу, каждый раз размешивая и растирая ее, пока не получится густая однородная масса, напоминающая кашу. Разотрите ее тщательно еще раз и разбавьте все той же олифой, чтобы она приняла густоту обычной малярной краски. Возможно, ваша краска окажется прозрачной, а это далеко не всегда желательно. Чтобы избежать прозрачности (как говорят специалисты, чтобы краска была укрывистой), добавьте к маслу какой-нибудь белый пигмент. Он не повлияет на окончательный цвет краски, но лишит ее прозрачности.
Даже если вы все будете делать аккуратно, полученная масляная краска все равно будет, пожалуй, чуть-чуть хуже, чем из магазина. Зато - своими руками.
ПИГМЕНТЫ
Пигменты еще несколько десятилетий назад называли обычно минеральными красками, подчеркивая их происхождение: многие природные пигменты получали измельчением окрашенных минералов. И сейчас поступают порою так же, особенно если надо приготовить яркие, сочные, стойкие краски для живописи. Но гораздо чаще в наши дни используют синтетические пигменты - всевозможные оксиды и соли металлов. Если же пигменты имеют органическую природу, то их чаще называют красителями; пожалуй, главная область их применения - окрашивание тканей.
Займемся приготовлением минеральных пигментов разных цветов. Начнем с белого.
В роли белых пигментов обычно выступают соединения свинца, цинка и титана: последние для самостоятельного изготовления наименее доступны. А лучший источник свинца в домашней лаборатории - это свинцовая примочка, 20%-ный раствор основного ацетата свинца, с которым вам уже доводилось работать. Так как свинцовые белила представляют собой основной карбонат свинца Рb(ОН)2CO3, то для их получения надо пропускать через раствор ацетата (т. е. через примочку) диоксид углерода. Свинцовые белила при этом выпадут в осадок. Отфильтруйте его, промойте водой и высушите. В фильтрате останется раствор ацетата свинца. Старайтесь работать так, чтобы соединения свинца не попадали на руки и лицо, и ни в коем случае - в рот. Красками, приготовленными на основе таких соединений (в том числе и со свинцовым сиккативом) запрещается красить посуду и любые предметы, которые соприкасаются с пищей.
Цинковые краски, к которым мы сейчас перейдем, тоже не предназначены для окрашивания посуды; все предупреждения об осторожности, только что сделанные, относятся и к ним.
Исходным веществом для цинковых пигментов будет служить хлорид цинка ZnCl2. Раствор его можно получить, опустив в соляную кислоту немного цинка, необязательно гранулированного. Годится, например, стаканчик от старой батарейки - он сделан из почти чистого цинка. К полученному раствору осторожно, по каплям, добавляйте раствор стиральной соды. Сначала он нейтрализует избыток кислоты (вы заметите это по вспениванию), а потом вступит в реакцию с хлоридом цинка, образуется карбонат ZnCO3. Его надо отфильтровать, промыть водой и прокалить при температуре не ниже 280+С. Выше этой температуры карбонат цинка разлагается на белый оксид цинка ZnO и CO2.
Есть еще один белый цинковый пигмент - сульфид цинка ZnS. Для его приготовления надо получить сначала сульфид натрия Na2S. Проще всего поступить так: сильно нагреть сульфит натрия Na2SO3 (еще раз напоминаем - это вещество продают в фотомагазинах), тогда образуются два вещества - сульфат Na2SO4 и сульфид Na2S. Нам требуется только второе вещество. Смесь после охлаждения растворите в воде и добавляйте понемногу раствор хлорида цинка, получение которого описано в предыдущем опыте. Избегайте избытка кислоты: образующийся сульфид в ней растворяется. После фильтрования и высушивания вы получите нерастворимый сульфид белого цвета - порошок ZnS.
Перейдем к цветным пигментам. Получим сначала сине-зеленую ярь-медянку смесь основных ацетатов меди.
К раствору медного купороса добавьте раствор соды, и в осадок выпадет основной карбонат меди Сu2(ОН)2СО3. Отфильтруйте его, и осторожно, по каплям, добавьте уксусную эссенцию до полного растворения осадка. Упарьте раствор на небольшом огне почти досуха, не допуская сильного перегрева и разбрызгивания жидкости, а затем охладите. Выпавшие сине-зеленые кристаллы отфильтруйте и высушите между листами фильтровальной бумаги.
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+С сурик вновь превращается в глет. Значит, нужна температура несколько ниже 500+С, 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+С, 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.
Если отварить в воде сухую кожуру репчатого лука, то получается коричневый краситель разных оттенков - от почти желтого до темно-коричневого. Другой источник такого красителя - сухая кора жостера.
Ягоды черники и ежевики, как нетрудно догадаться, содержат фиолетовый краситель. Он не очень стоек, но вполне может пригодиться для акварельных красок. А из стеблей и листьев чистотела удается извлечь краситель оранжевого цвета.
А как получить черный пигмент? Во-первых, для этого можно приготовить отвар из ягод и корней воронца. Но есть и другой способ, более простой: добавить железный купорос к одному из полученных ранее отваров. Почти все наши отвары содержат дубильные вещества типа танина (вспомните опыты с чаем), и в присутствии солей двухвалентного железа они становятся черными.
Вы запаслись достаточным количеством густых разноцветных отваров? Тогда приступим к главному - изготовлению акварельной краски. Главные ее составные части - краситель и вода, но есть и другие обязательные компоненты. Прежде всего, такие вещества, которые скрепляют краску с бумагой, например гуммиарабик или древесные клеи - вещества с повышенной липкостью. Далее, нужны вязкие вещества, они помешают краске растекаться по бумаге, заставят ее лечь ровным слоем; хороши для этого мед, патока, глицерин. И последняя добавка антисептик и дезинфицирующее вещество. Ведь мы имеем дело с веществами растительного происхождения, а их надо защищать от действия микроорганизмов (плесневых грибков, которые непременно захотят питаться нашими красками).
Если у вас нет гуммиарабика, то в качестве клеящего вещества лучше всего взять вишневый или сливовый клей, натеки на стволах, которые можно собрать прямо с деревьев - им это не во вред. Правда, такой клей (говоря точнее, камедь) в воде растворяется с трудом, но если добавить немного кислоты, то растворение пойдет значительно быстрее.
Для краски каждого цвета приготовьте 5-7 мл клеевого раствора примерно 50%-ной концентрации. Смешайте его с равным количеством глицерина или же примерно втрое меньшим количеством меда. Антисептиком будет служить фенол, его 5%-ный раствор под названием "карболовая кислота" есть в аптеках. Этого вещества нужно очень мало, буквально несколько капель.