(серия «Поделки своими руками: разные эксперименты»)
Вот уже на протяжении ряда лет одним из моих хобби является изготовление всяких поделок из различных материалов (полимерная глина, эпоксидная смола и прочее). В некоторых случаях оказывается сложно отнести свои опыты к какой-либо определённой категории, поэтому было решено выделить их в отдельную группу.
При изготовлении цветочного горшка из цементного раствора для разбеливания материала я использовал порошкообразный диоксид титана TiO₂ (титановые белила). Поскольку он в сухом или пастообразном виде продаётся далеко не в каждом магазине товаров для творчества, неизбежно возникает вопрос о замене его на что-нибудь более доступное и мой выбор пал на гуашь. Этот лакокрасочный материал (ЛКМ) содержит помимо пигмента (красителя) наполнитель, водорастворимое связующее, воду и другие добавки типа консерванта и т. п.
Для эксперимента я приобрёл гуашь «Титановые белила» (завод «Луч», г. Ярославль). Сначала было определено содержание в ней влаги, для чего навеску гуаши высушили на радиаторе обычной отопительной батареи и снова взвесили. Оказалось, что содержание воды в исследуемом ЛКМ составляет 20%.
Далее для определения содержания нерастворимых в воде компонентов ещё одну навеску гуаши несколько раз промыли водой, а остаток высушили. Поскольку у меня под рукой не было ни центрифуги, ни даже фильтровальной бумаги, то разделение проводилось отстаиванием размешанного с избытком воды материала и последующим аккуратным сливанием водного слоя. По итогу оказалось, что в гуаши доля нерастворимой в воде части составляет около 60% (точнее сказать не получится по причине погрешностей, обусловленных методом отделения осадка и погрешностью бытовых весов).
При добавлении к высушенному промытому осадку нескольких капель паяльной кислоты наблюдается интенсивное выделение пузырьков газа («вскипание»). Это является свидетельством того, что в состав исследуемой гуаши входит карбонат кальция (вероятно, в виде мела или микрокальцита), но поскольку осадок растворяется в кислоте не полностью, то из этого можно заключить, что диоксид титана (собственно титановые белила) в гуаши действительно есть, а карбонат кальция добавлен с целью удешевления производства, ведь TiO₂ относительно дорог.
Для тех кто не знает, по паяльной кислоте сделаю специальное пояснение: это не что иное, как раствор соляной кислоты HCl, довольно сильно разбавленный и содержащий также добавки хлорида цинка ZnCl₂ и нашатыря (хлорида аммония) NH₄Cl. Дело в том, что соляная кислота входит в «Перечень наркотических средств, психотропных веществ и их прекýрсоров» и потому продажа её в более-менее концентрированном виде сильно ограничена (её могут использовать при синтезе наркотиков как прекурсор, то есть в качестве сырьевого компонента или вспомогательного вещества). На «паяльную кислоту» это не распространяется – данный продукт в силу своего состава (количественного и качественного) для использования в противозаконных целях не подходит.
Итак, поскольку из гуаши были выделены титановые белила (пусть и содержащие карбонатную добавку), то было решено попробовать использовать их для приготовления цементного раствора, а кроме того – посмотреть, как ведёт себя исходная гуашь в смеси с цементом. Было подготовлено два образца, массы компонентов (в г), взятых для приготовления смесей, приведены ниже в таблице:
Компоненты взяты так, чтобы смеси (образцы) № 1 и № 2 были наиболее близки друг к другу по составу. После приготовления их поместили в формочки и оставили на двое суток. Внешний вид получившихся затвердевших образцов приведён на фото ниже.
Образец № 2 (замешанный на исходной гуаши) получился светлее и равномернее по цвету, чем № 1. Заметных различий в прочности (оценивалась по усилию, необходимому для того, чтобы разломить образец руками) выявлено не было. Разнооттеночность можно объяснить тем, что при замешивании раствора с гуашью пигмент (титановые белила) распределяется более равномерно, по сравнению с промытым и высушенным осадком, пусть и полученным из той же гуаши (при производстве в ЛКМ часто вводятся специальные добавки – диспергаторы, которые могут быть представлены водорастворимыми веществами и при выделении пигмента станут вымываться).
Из полученных результатов можно заключить, что для изготовления незатейливых поделок из цементного раствора для его разбеливания вполне можно пользоваться гуашью.