пігменти. Веселий хімічний досвід будинку

ЗАВАЖЛИВІ ДОСВІДИ БУДИНКУ
Довідник / Цікаві досліди / Досліди з хімії

пігменти. Хімічні експерименти

Цікаві досліди з хімії

Цікаві досліди вдома / Досліди з хімії для дітей

Пігменти ще кілька десятиліть тому називали зазвичай мінеральними фарбами, підкреслюючи їхнє походження: багато природних пігментів отримували подрібненням пофарбованих мінералів. І зараз чинять часом так само, особливо якщо треба приготувати яскраві, соковиті, стійкі фарби для живопису. Але набагато частіше в наші дні використовують синтетичні пігменти – всілякі оксиди та солі металів. Якщо ж пігменти мають органічну природу, їх частіше називають барвниками; мабуть, головна сфера їх застосування - фарбування тканин.

Займемося виготовленням мінеральних пігментів різних кольорів. Почнемо із білого.

У ролі білих пігментів зазвичай виступають сполуки свинцю, цинку та титану: останні для самостійного виготовлення найменш доступні. А найкраще джерело свинцю в домашній лабораторії - це свинцева примочка, 20% розчин основного ацетату свинцю, з яким вам вже доводилося працювати. Оскільки свинцеві білила є основним карбонат свинцю Рb(ОН)₂CO₃, то їх отримання треба пропускати через розчин ацетату (т. е. через примочку) діоксид вуглецю. Свинцеві білила у своїй випадуть осад. Відфільтруйте його, промийте водою та висушіть. У фільтраті залишиться розчин ацетату свинцю. Намагайтеся працювати так, щоб з'єднання свинцю не потрапляли на руки та обличчя, і в жодному разі – до рота. Фарбами, приготованими на основі таких сполук (у тому числі зі свинцевим сикативом) забороняється фарбувати посуд та будь-які предмети, що стикаються з їжею.

Цинкові фарби, до яких ми зараз перейдемо, також не призначені для фарбування посуду; всі попередження про обережність, щойно зроблені, відносяться і до них.

Вихідною речовиною для цинкових пігментів буде хлорид цинку ZnCl₂. Розчин його можна отримати, опустивши в соляну кислоту трохи цинку, необов'язково гранульованого. Придатний, наприклад, стаканчик від старої батарейки - він зроблений із майже чистого цинку. До одержаного розчину обережно, по краплях, додайте розчин пральної соди. Спочатку він нейтралізує надлишок кислоти (ви помітите це за спінюванням), а потім вступить у реакцію з хлоридом цинку, утворюється карбонат ZnCO₃. Його треба відфільтрувати, промити водою і прожарити за температури не нижче 280 °С. Вище цієї температури карбонат цинку розкладається на білий оксид цинку ZnO та CO₂.

Є ще один білий цинковий пігмент – сульфід цинку ZnS. Для його приготування треба отримати спочатку сульфід натрію Na₂S. Найпростіше зробити так: сильно нагріти сульфіт натрію Na₂SO₃ (ще раз нагадуємо - цю речовину продають у фотомагазинах), тоді утворюються дві речовини - сульфат Na₂SO₄ і сульфід Na₂S. Нам потрібна лише друга речовина. Суміш після охолодження розчиніть у воді і потроху додавайте розчин хлориду цинку, отримання якого описано в попередньому досвіді. Уникайте надлишку кислоти: сульфід, що утворюється, в ній розчиняється. Після фільтрування та висушування ви отримаєте нерозчинний сульфід білого кольору – порошок ZnS.

Перейдемо до кольорових пігментів. Отримаємо спочатку синьо-зелену яр-мідянку - суміш основних ацетатів міді.

До розчину мідного купоросу додайте розчин соди, і осад випаде основний карбонат міді Сu₂(ОН)₂СО₃. Відфільтруйте його і обережно, по краплях, додайте оцтову есенцію до повного розчинення осаду. Упарте розчин на невеликому вогні майже насухо, не допускаючи сильного перегріву та розбризкування рідини, а потім охолодіть. Кристали, що випали синьо-зелені, відфільтруйте і висушіть між листами фільтрувального паперу.

У гуртку такий досвід краще ставити під тягою, а вдома не забудьте після досвіду добре провітрити кімнату, щоб зник запах оцту.

Перейдемо до пігментів на основі оксиду заліза Fe₂O₃. Сурік, мумія, охра, умбра, ковхотар, венеціанська червона, англійська червона-ось далеко не повний перелік таких пігментів. Залежно від способу одержання фарби можуть бути різні відтінки, від червоного до коричневого, а при сильному нагріванні оксид заліза чорніє.

Цю речовину легко отримати прожарюванням залізного купоросу FeSO₄* 7H₂O (семиводний сульфат заліза). Беріть невеликі порції купоросу, тоді розкладання піде швидше. Накалюйте купорос до того часу, поки він із зеленого стане чорним. При охолодженні вийде червоний оксид Fе₂О₃.

Якщо не вдасться купити готовий залізний купорос (а його продають у господарських магазинах), то сульфат заліза неважко приготувати з найпоширенішого мідного купоросу; опустіть у його розчин залізну тирсу, налаштовану напилком і промиту в бензині. Як тільки блакитний розчин стане зеленим, злийте його з осаду, профільтруйте і випаруйте насухо. Ви отримаєте не чистий залізний купорос, тому що залізо частково окислиться киснем повітря, проте на результат досвіду це не вплине.

Коричневий гідроксид заліза Fе(ОН)₃ ви отримаєте з розчину залізного купоросу, до якого доданий розчин їдкого натру, приготовленого з пральної соди і гашеної вапна, як було описано в розділі "Олово та свинецьПрацюючи з будь-якими лугами, не забувайте про обережність! В результаті реакції в осад випаде гідроксид заліза Fe(ОН)₂. До необхідного нам гідроксиду Fе(ОН)₃ він легко окислюється пероксидом (перекисом) водню, а якщо час терпить, то просто киснем повітря при зберіганні у відкритій склянці. Осад коричневого кольору відокреміть та висушіть при кімнатній температурі.

Широко відомий синій пігмент на основі заліза - берлінська блакить. Для її приготування потрібна сіль тривалентного заліза. Ось як її можна отримати: свіжоосаджений гідроксид заліза, приготований у попередньому досвіді, розчиніть у соляній кислоті (можна в розведеній, аптечній) або, що дещо гірше, в оцтовій есенції, і змішайте з розчином фероціаніду калію (під назвою жовтої кров'яної) продають у фотомагазинах). Миттєво утворюється синій осад знайомої вам берлінської блакиті: Fe₄[Fe (CN)₆]₃. Ця реакція є дуже чутливою, її часто використовують для виявлення в розчині іонів тривалентного заліза.

Жовтий оксид свинцю - глет, на основі якого ви готували сикатив, можна вводити в фарбу і як пігмент. А щоб отримати яскраво-червоний свинцевий сурик, змішаний оксид свинцю Рb₃О₄достатньо нагріти на повітрі раніше приготовлений гліт. Тонкість, проте, у цьому, що реакція окислення оборотна, і за температури вище 500 °З сурик знову перетворюється на глет. Значить, потрібна температура трохи нижче 500 ° С, але ненабагато, інакше реакція взагалі не піде. Навряд чи у вас є відповідний термометр. Тому покладіть поряд з кутом, що прожарюється, шматочки свинцю і цинку. Їх температури плавлення відповідно 327 та 420 ⁰З, цей інтервал цілком прийнятний отримання сурика. Зрозуміло, що під час досвіду свинець може бути розплавленим, а цинк твердим.

Чорний пігмент – це звичайна сажа. Ось один із способів одержання гарної сажі, придатної для виготовлення фарби. Направте полум'я парафінової свічки на холодний масивний предмет, зрозуміло, негорючий. Чорний наліт, що утворюється, час від часу зіскребайте, У таких умовах парафін згоряє не повністю і поряд з діоксидом вуглецю СО₂ утворюється елементарний вуглець – сажа.

Насамкінець отримаємо зелені пігменти. Спочатку темно-зелений оксид хрому Сr₂О₃. Як ви пам'ятаєте з дослідів з окисленням - відновленням, багато сполук хрому яскраво забарвлені, тому їх часто використовують як пігменти, проте лише для тих фарб, які не стикаються з їжею.

Знову виходитимемо з біхромату калію До₂Сr₂O₇, найдоступнішого із сполук хрому. Змішайте його з активним вугіллям або з сіркою і ретельно розітріть суміш у ступці, а потім, взявши не більше 2 г суміші, сильно її нагрійте у порцеляновому або металевому посуді (коли речовин взято багато, реакція йде дуже бурхливо). Охолодіть суміш, промийте її кілька разів водою і відфільтруйте, Темно-зелений оксид хрому, що залишився на фільтрі, висушіть.

Є й інші способи одержання цього пігменту, наприклад, нагріванням біхромату амонію або суміші біхромату калію з хлоридом амонію (нашатир). Зверніть увагу, що оксид хрому, одержуваний у таких реакціях, знаходить застосування не тільки як зелений пігмент, але і як тонкий абразивний матеріал, один з найкращих. Він входить до складу багатьох особливо тонких полірувальних паст, наприклад, для доведення лінз та дзеркал оптичних приладів.

Нарешті, яскраво-зелений пігмент "смарагдовий зелений", гідроксид хрому. Від звичайного сірого гідроксиду того ж складу він відрізняється тим, що складається з більших частинок.

Сплавте біхромат калію з аптечною кислотою борної в залізній ложці. Нагрівати треба до червоного жару заліза, ложку необхідно тримати щипцями. Після охолодження обробіть плав водою та профільтруйте. Ви переконаєтеся, що колір речовини смарагдово-зелений.

Отримавши пігменти у достатній кількості, випробувайте їх, як списано у попередньому розділі, у складі олійних фарб. Або будь-яких інших, покупних, додаючи саморобний пігмент у білу фарбу або синтетичну емаль.

Автор: Ольгін О.М.

Рекомендуємо цікаві досліди з фізики:

▪ Потоплений наперсток

▪ Настільний баскетбол

▪ Наелектризований папір

Рекомендуємо цікаві досліди з хімії:

▪ Кристали - великі та маленькі

▪ Невидимі написи – як їх зробити і як виявити

▪ Батарейка зі старої батареї

Дивіться інші статті розділу Цікаві досліди вдома.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Спиртуознавство теплого пива 07.05.2024

Пиво, як один із найпоширеніших алкогольних напоїв, має свій унікальний смак, який може змінюватись в залежності від температури споживання. Нове дослідження, проведене міжнародною групою вчених, виявило, що температура пива значно впливає на сприйняття алкогольного смаку. Дослідження, очолюване матеріалознавцем Лей Цзяном, показало, що з різних температурах молекули етанолу і води формують різні типи кластерів, що впливає сприйняття алкогольного смаку. При низьких температурах утворюються пірамідоподібні кластери, що знижує гостроту "етанолового" смаку і робить напій менш алкогольним на смак. Навпаки, при підвищенні температури кластери стають ланцюжнішими, що призводить до більш вираженого алкогольного смаку. Це пояснює, чому смак деяких алкогольних напоїв, таких як байцзю, може змінюватись в залежності від температури. Отримані дані відкривають нові перспективи для виробників напоїв, ...>>

Основний фактор ризику ігроманії 07.05.2024

Комп'ютерні ігри стають все більш популярним видом розваг серед підлітків, але супутній ризик ігрової залежності залишається значною проблемою. Американські вчені провели дослідження, щоб визначити основні фактори, що сприяють виникненню цієї залежності, та запропонувати рекомендації щодо її запобігання. Протягом шести років 385 підлітків були піддані спостереженню, щоб з'ясувати, які фактори можуть привертати до ігрової залежності. Результати показали, що 90% учасників дослідження не схильні до ризику залежності, у той час як 10% стали ігроманами. Виявилося, що ключовим фактором у появі ігрової залежності є низький рівень соціальної поведінки. Підлітки з низьким рівнем просоціальної поведінки не виявляють інтересу до допомоги та підтримки оточуючих, що може призвести до втрати контакту з реальним світом та поглиблення залежності від віртуальної реальності, запропонованої комп'ютерними іграми. На основі цих результатів вчені ...>>

Шум транспорту затримує зростання пташенят 06.05.2024

Звуки, що оточують нас у сучасних містах, стають дедалі пронизливішими. Однак мало хто замислюється про те, як цей шум впливає на тваринний світ, особливо на таких ніжних створінь, як пташенята, які ще не вилупилися з яєць. Недавні дослідження проливають світло на цю проблему, вказуючи на серйозні наслідки для їхнього розвитку та виживання. Вчені виявили, що вплив транспортного шуму на пташенят зебрового діамантника може призвести до серйозних порушень у розвитку. Експерименти показали, що шумова забрудненість може суттєво затримувати їх вилуплення, а ті пташенята, які все ж таки з'являються на світ, стикаються з низкою здоровотворних проблем. Дослідники також виявили, що негативні наслідки шумового забруднення сягають і дорослого віку птахів. Зменшення шансів на розмноження та зниження плодючості говорять про довгострокові наслідки, які транспортний шум чинить на тваринний світ. Результати дослідження наголошують на необхідності ...>>

Випадкова новина з Архіву

Хвилі-вбивці Бермудського трикутника 11.04.2024

Бермудський трикутник довгі роки залишався об'єктом загадок та суперечок. Долі судів і літаків, що зникли в цій містичній області Атлантичного океану, викликали домисли та легенди. Однак нещодавні наукові дослідження з Університету Саутгемптона у Великій Британії проливають світло на цю таємницю, пов'язуючи зникнення з величезними хвилями-вбивцями.

Великобританські дослідники з Університету Саутгемптона підняли завісу таємниці, що оточувала Бермудський трикутник. Їхні відкриття вказують на те, що причиною загадкових зникнень суден і літаків можуть бути величезні хвилі-вбивці, що вирують у цьому регіоні.

Ці високі та круті хвилі формуються при зіткненні кількох штормів та створюють вкрай небезпечні умови для плавання. За даними Національного управління океанічних та атмосферних досліджень, Бермудський трикутник особливо схильний до утворення таких хвиль, що може бути одним із ключових факторів, що пояснюють безліч зникнень.

Однак дослідники наголошують, що загальні ризики в цьому регіоні не перевищують стандартних небезпек океанських подорожей. Це нове наукове дослідження допомагає краще зрозуміти природні процеси, що відбуваються в Бермудському трикутнику, та може сприяти зменшенню можливих небезпек для мореплавців та авіаторів.

Хоча безліч теорій і міфів існує навколо Бермудського трикутника, нові наукові дані надають важливу інформацію для розгадки цієї загадкової зони.

Дослідження Бермудського трикутника продовжуються, і кожне нове відкриття наближає нас до розуміння цієї загадкової області. Відкриття зв'язку між зникненнями і величезними хвилями-вбивцями є значний крок у розумінні природи цього феномену. Тим не менш, багато що залишається невідомим, і майбутні дослідження можуть принести додаткові відповіді на питання, пов'язані з Бермудським трикутником.

Інші цікаві новини:

▪ Культурні особливості сприйняття проявляються до двох років

▪ ШИМ-стабілізатор із секвенсором та автоматичним стеженням

▪ Соціальні мережі інтегруються з телебаченням

▪ Таблетки від мігрені викликають мігрень

▪ Гнучкий електропровідний керамічний папір

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Ефектні фокуси та їх розгадки. Добірка статей

▪ стаття Жан Боден. Знамениті афоризми

▪ статья Які російські омоніми є омонімами та в німецькій мові? Детальна відповідь

▪ стаття Слюсар-складальник радіоелектронної апаратури та приладів. Посадова інструкція

▪ стаття Чорна протрава для міді Прості рецепти та поради

▪ стаття Норми приймально-здавальних випробувань. Повітряні лінії електропередач напругою вище 1кВ. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт