Вы когда-нибудь задумывались о том, как люди создают картины, скульптуры, посуду, фотографии? На первый взгляд процесс, повторяемый десятилетиями, а то и веками, понятен даже обывателю. Однако далеко не все зависит от рук мастера и его видения.
Краски, структура мрамора, обжиг глины, проявление пленки – в каждом процессе ключевое значение имеют химические элементы, которые при определенном взаимодействии друг с другом становятся началом настоящего волшебства. Мы собрали для вас подборку фактов из науки о веществ и их реакциях, без которых невозможно представить современное искусство.
1. Краски
Это главный инструмент любого художника. Сами по себе краски состоят из пигмента, связующего вещества, пластификатора, отвердителя и еще ряда других компонентов. В древности они добывались из подручных материалов. Так, пигментами служили тонкодисперсные порошки, добываемые из осадочных пород и растений, в качестве связующих веществ использовали мед, растительное масло или смолу, а для придания пластичности массе добавляли глицерин или инвертный сироп.
При правильном соединении всех веществ получается пригодная для рисования краска. Для достижения необходимых при живописи свойств ее могли нагреть и поэкспериментировать с пропорциями компонентов. Если, например, переборщить с пластификатором, то краска получится слишком густой и будет ложиться на холст толстым слоем, а если пигмент будет в дефиците, то краска выйдет недостаточно укрывистой, что не всегда на руку художнику.
Чтобы получить необходимые свойства при замешивании краски, необходимо понимать химический состав каждого компонента и пропорции. Давайте посмотрим на примере, как всего от одного компонента может меняться, скажем, цвет.
Вот пара формул, которыми можно описать цвета в упаковке акварельных красок:
- Желто-коричневый – охра – Fe(OH)₃
- Ярко красный – Сурик – Pb₃O₄
- Красно-коричневый – Железный сурик – Fe₂O₃
- Синий – Ультрамарин – Na₃Ca(Al-SiO₄)₃S
Как видите, между цветами Сурик и Железный сурик разница состоит в количестве молекул кислорода и основном элементе (свинец и железо). Чтобы получить именно тот цвет, который необходим, художнику стоит знать химию.
Собственно, пару веков назад, когда еще не существовало магазинов для творчества, всех художники самостоятельно создавали краски и предварительно изучали взаимодействие элементов между собой.
2. Витражи
Казалось бы, простое цветное стекло, которое легко можно нарезать на кусочки и после составить красивое изображение. Однако, все не так просто - материал обладает блеском, светопреломляющей способностью, химической сопротивляемостью к воздействиям жидкостей, низкой электрической и теплопроводностью, значительной твердостью, но вместе с тем – хрупкостью. Регулировать свойства стекла можно, зная определенный состав, который должен входить в итоговое изделие.
Существует несколько видов стекол:
- Содово-известковое – Na₂O-CaO-6SiO₂
- Калийно-известковое – K₂O-CaO-6SiO₂
- Калийно-свинцовое – K₂O-PbO-6SiO₂
В основе всего лежит 70-75% оксида кремния (SiO), а остальные добавки примешивают для достижения нужных стекольщику свойств. Так, содовое стекло можно легко плавить, оно мягкое, легко поддаётся обработке, чистое и светлое.
Поташное или известковое, напротив, более тугоплавкое, твёрдое и не такое пластичное, но зато обладает сильным блеском из-за примеси к оксиду кремния золы с высоким содержанием железа, что придает готовому стеклу зеленоватый оттенок.
Свинцовое стекло, получаемое при замене оксида кальция на оксид свинца, довольно мягкое и плавкое, но весьма тяжёлое, и отличается оно сильным блеском и высоким коэффициентом преломления, разлагая световые лучи на все цвета радуги и вызывая игру света, которую вы видели на гранях хрусталя.
Как вы понимаете, создателю витражей нужно понимать все эти особенности, чтобы правильно рассчитать вес готовой работы, ее оформление и обработку. При необходимости стекольщик мог создать свое стекло, которое бы отвечало требованиям итогового витража и художественным особенностям его работы. Без знания химии тут не обойтись.
3. Керамика
Держали в руках глиняную посуду? При обжиге глины получаются красивые керамические предметы быта. Однако далеко не каждый состав подходит для создания изделий.
Виды керамики бывают разными:
- Терракота – грубая керамика, с характерным пористым черепком красного, коричневого, кремового цветов. Цветной оттенок зависит от условий обжига.
- Майолика – это керамика, покрытая глазурью, чаще всего солевой. Для её нанесения на поверхность изделия в раскаленной до 1180 градусов печи вводят каменную соль (NaCl) и водяной пар.
- Фаянс – до появления фарфора считался самым ценным видом керамики. В его составе много глины (до 85%) и характеризуется он более высокой пористостью и водопоглощаемостью, однако плохо устойчив к механическим воздействиям. Сделать фаянс прочным можно за счет добавления 30-45% оксида алюминия и 54-70% диоксида кремния.
- Фарфор – самая благородная керамика. Это материал, состоящий из каолина, глины, кварца и полевого шпата. Для фарфора характерен белый цвет, отсутствие пористости, высокая прочность, термическая и химическая стойкость.
Как видите, все, что нас окружает, так или иначе связано с химией - и искусство не исключение. Поэтому если вы планируете писать картины, лепить авторскую посуду и выкладывать витражи – не забудьте изучить вместе с художественной стороной вопроса еще и техническую.
Ну, а мы уже на следующей неделе представим вам еще несколько видов искусства, где химическое образование будет на пользу.