БЕЛИЛА — группа нерастворимых в воде красящих веществ (или иначе пигментов) белого цвета. К этой группе относятся: литопон, цинковые, титановые, свинцовые (карбонатные), сульфоевинцовые, сульфопон, баритовые, мел, известь.
Кроме того некоторое (весьма ограниченное) применение находят — хлороокисные и сурмяные; остальные сорта, например висмутовые, цирконовые и др., практического значения не имеют.
Литопон, белила цинковые, титановые, свинцовые, сульфоевинцовые, сульфопон, хлороокисные и сурмяные. Они готовятся искусственно; баритовые бывают искусственные (бланфикс) и естественные; мел и гипс — естественные пигменты; известь получается из мела (путем его обжига).
Они находят обширнейшее применение в лакокрасочной и во многих других отраслях промышленности (пластмасс, резиновой, клеенчатой, линолеумной и др.) во всех случаях, когда требуется получить белый цвет или осветить темный.
Искусственные — (кроме бланфикса) имеют высокий показатель преломления: от 1,9 до 2,7. Поэтому они годны для применения с масляными красками и с любыми пленкообразующими и связующими веществами.
Естественные белила и бланфикс имеют невысокий показатель преломления: 1,52—1,65. Поэтому их нельзя применять с масляными и другими пленкообразующими веществами: близость показателей преломления пленки и пигмента ослабляет видимость пигмента, который перестает играть роль белил.
Со связующими веществами, не образующими после высыхания сплошной пленки, они находят обширное применение в виде клеевых, силикатных, казеиновых и других красок. Каждый из названных белых пигментов имеет свои характерные особенности.
Литопон
Литопон представляет собой сернистый цинк, осаждаемый одновременно с сернокислым барием по урравнению:
BaS + ZnS04 = ZnS + BaS04.
Обладая ценными техническими свойствами, пигмент этот в то же время содержит меньше цветного металла (Zn), чем другие сорта, изготовляемые на базе цветных металлов. В литопоне цинка около 20%, в то время как цинковые — например содержат его 80%. Поэтому несмотря на то, что литопон начали готовить позже других сортов (за исключением титановых), он нашел исключительно обширное применение.
По мировой выработке и применению литопон занимает повидимому первое место в ряду пигментов. Недостатком является его несветостойкость: под действием света литопон темнеет. Явление это объясняют различно. Одни считают, что это происходит в результате реакции, происходящей между сернистым цинком и окисью цинка, которая в них присутствует в небольшом количестве, по уравнению
ZnS + 2ZnO = 3Zn 4- S02
с образованием металлического цинка; последний вызывает потемнение литопона.
В темноте цинк может окислиться на воздухе до ZnO, и потемневший литопон снова белеет. Другие принимают, что сернистый цинк на свету может разложиться на дву сернистый цинк и металлический цинк, что также приводит к потемнению литопона. Вопрос о причинах несвето-стойкости литопона, главного недостатка этого важнейшего белого пигмента, до сих пор все же выяснен далеко не в достаточной степени. Об этом свидетельствуют между прочим противоречивые мнения, существующие например по поводу влияния хлора, а также посторонних металлов (свинца, кадмия, железа, марганца, таллия, мышьяка, никеля и кобальта).
Присутствие последних даже в минимальных количествах согласно утверждению Эйбнера обусловливает несветостойкость литопона. В противоположность этому мнению известное признание получили утверждения, что небольшие примеси этих металлов не только не вредны, но даже полезны. В соответствии с этим некоторые патенты предлагают даже вводить в литопон эти металлы, особенно кобальт, конечно в таких количествах, которые не портили бы цвета литопона.
Готовят три сорта сухого литопона:
- белая печать (не менее 26% ZnS),
- красная печать (не менее 29% ZnS),
- зеленая печать (не менее 32% ZnS).
Густотертые литопонные белила. Вырабатывают два сорта, отличающиеся друг от друга составом сухой краски и ее содержанием в пасте.
Окрашивание изделий из металла белыми красками
Есть два промышленных способа нанесения белил любых видов на поверхность металлических изделий. Первый из них предполагает полное погружение детали из металла в емкость, содержащую цинковые или титановые белила (свинцовые белила в промышленных целях не используют).
Второй способ промышленной окраски поверхности металла предполагает нанесение красящего слоя цинковых, алкидных или титановых составов на всю площадь изделия при помощи краскопульта. Для этой цели в краски добавляются растворители в необходимом количестве, после чего красящий состав процеживается. Только после этого можно приступать к нанесению красочного покрытия.
В быту окрашивание производят при помощи валика или кисти (автомобили таким способом окрашивать недопустимо). Также для окрашивания бытовых предметов не используют свинцовые белила.
Цинковые белила
Цинковые Б. представляют собой по составу окись цинка ZnO. Однако следует отличать название «цинковые белила» от названия «окись цинка». Под первым названием следует понимать продукт, имеющий чисто белый цвет. Получается этот продукт обычно в специальных муфельных печах, в к-рых чистый металлич. цинк, подвергаясь, нагреванию до 1000—1300°, испаряется, выходит в виде пара из муфелей и окисляется затем воздухом
Zn + О = ZnO.
Под названием окись цинка следует понимать продукт, хотя и имеющий в основном тот же состав ZnO, но содержащий некоторые загрязняющие его цвет примеси. По ОСТ 633 установлено 2 сорта цинковых Б.: 00 и 0 с содержанием 99% ZnO, отличающихся друг от друга содержанием примесей.
Интересные факты
Технологию изготовления титановых белил открыли лишь в конце 19 века. А использовать в мире и России стали еще позже — с 20-х годов 20 столетия. Именно поэтому работы художников до этого времени проверялись на подлинность путем анализа содержания титана в составе краски. Кстати, если в обыкновенное белило добавить ильменитовый пигмент, то оно становится необычайно прочным. Именно эту особенность заметили инженеры высокотехнологических машин. И сейчас титановыми белилами с ильменитовым пигментом покрывают корпус космических кораблей.
Титановые белила
Титановые содержат в качестве красящей основы двуокись титана ТiO2. Последнюю получают преимущественно из титансодержащих руд (например титаномагнетита), для чего руду концентрируют до содержания 40—45% ТiO2 в концентрате.
Последний обрабатывают при нагревании серной кислотой; полученный плав выщелачивают водой, раствор освобождают от железа путем выкристаллизации FeS04 • 7Н2О, после чего из него тем или иным путем (обычно гидролизом) осаждают двуокись титана. Ее промывают, сушат, прокаливают, измельчают и сепарируют. Из всех белых пигментов титановые белила имеют по видимому наибольшие перспективы для своего развития в виду богатых сырьевых возможностей, с одной стороны, и в виду хороших технических свойств, — с другой.
Меление
Главный недостаток заключается в том, что красочный слой, содержащий их в качестве пигмента, через некоторое время после своего высыхания начинает при легком механическом на него воздействии (например при проведении рукой) осыпаться с поверхности.
Это свойство, называемое мелением, стремятся устранить или хотя бы ослабить введением различных веществ, главным образом цинковых белил. Титановые кроют лучше всех других белых пигментов; обычно в них вводят значительные количества сульфата бария или других наполнителей.
Хорошие сорта сохраняют свой чисто белый цвет и в масляных покрасках. Они инертны и трудно поддаются воздействию химических реагентов; слабые кислоты, а также щелочи на них не действуют. Высыхающая способность их недостаточна; она улучшается при помощи сикативов; белила, содержащие окись цинка, обладают удовлетворительной высыхающей способностью.
Анилиновые красящие вещества, смешанные с ними, выцветают, что объясняют каталитическим воздействием. Поэтому пигменты, получаемые на базе органических красителей, нельзя употреблять в смеси с титановыми. Маслоемкость их 16—18% для густотертой пасты и 36—48% — для краски, готовой к употреблению.
Последовательность ведения малярных работ
Окраска потолка производится следующим образом:
- Первое, что необходимо сделать еще до начала малярных работ, – это надеть на глаза защитные очки, а на руки – перчатки, волосы также следует закрыть платком или кепкой (делается это для того, чтобы избежать попадания краски, стекающей с потолка, в глаза и на волосы).
- Необходимо обеспечить доступ воздуха в помещение. После окрашивания комнату следует хорошо проветрить.
- Очистить потолок от слоев старой потрескавшейся и отваливающейся штукатурки, краски, пыли, жира, потеков.
- Нанести новые слои штукатурки, выровнять потолок. Окрашивание производится только по идеально ровной поверхности.
- Зашпаклеванную поверхность шлифуют наждачной бумагой до тех пор, пока потолок не приобретет желаемую гладкость.
- Поверхность, имеющую повышенные свойства впитывания, прокрывают двумя слоями олифы. В промежутке между покрытиями грунтовочным слоям дают высохнуть.
Свинцовые белила
Свинцовые — старейший белый пигмент — представляют собой основной карбонат свинца несколько меняющегося состава; наилучшие свойства отвечают составу 2РЬСО3 • РЬ(ОН)2.
Выработка и применение их все больше сокращаются из-за ядовитости. Из многочисленных методов приготовления господствующим считается французкий метод, который заключается в осаждении их углекислотой из основного ацетата свинца.
После осаждения их отделяют от раствора ацетата свинца (который становится близок к среднему раствору), промывают и обычно, не подвергая сушке, «отбивают воду» в процессе «мокрого замеса», т. е. при самом процессе замешивания и растира с льняной олифой. После того как белила отфильтрованы, раствор ацетата свинца насыщается глетом до первоначальной основности, после чего снова подвергается обработке углекислотой и т. д.
Они обладают хорошей укрывистостью, удобны в работе, ложатся хорошим ровным слоем, легко высыхают и поэтому являются излюбленным пигментом маляров. Масляные краски — в темноте желтеют, на свету снова отбеливаются. Они весьма чувствительны к сероводороду, от которого чернеют вследствие образования черного сернистого свинца. Они хорошо сохраняются не только при внутренних покрасках, но также и при наружных, особенно по дереву; находят применение также и в живописи.
При воздействии соляной кислоты выделяются пузырьки углекислоты. содержание окиси свинца РЬО должно составлять 83,5— 87%. Густотертых вырабатывается 4 сорта:
- 00 — с содержанием РЬО не менее 82%,
- 0 — не менее 63%,
- 1 — не менее 43% и 2 не менее 22%.
Советы профессионалов
- Красящие материалы необходимо перед употреблением размешивать. Если они загустели, в белила цинковые можно добавить натуральную олифу либо масляный лак. Масляные краски разводят Уайт-спиритом, скипидаром или специальным растворителем для масляных красок (все это можно приобрести в специализированных магазинах, занимающихся продажей товаров для художников).
- Краски наносят на грунтованную поверхность.
- Качественное окрашивание можно обеспечить нанесением двух слоев красочного покрытия.
- Новый слой краски наносят только на хорошо просушенную поверхность, в противном случае пленка, образуемая предыдущими слоями, будет нарушена.
- Если в художественной деятельности используются свинцовые белила, необходимо соблюдать меры предосторожности и периодически проветривать помещение.
Белые краски применяются в повседневной жизни чаще всех остальных.
Связано это с тем, что их смешивают с другими цветами для создания необходимых оттенков. Важно помнить, что совмещать стоит только те материалы, которые созданы на одной основе.
Сульфопон
Сульфопон представляет собой кальциевый литопон, т. е. такой литопон, который вместо BaS04 содержит CaS04. Он может быть получен из раствора сульфгидрата кальция путем обработки его раствором сернокислого цинка по уравнению
Ca(SH)2 + ZnS04 = CaS04 + ZnS + H2S
Выделяющийся сероводород может быть утилизирован для получения нового количества раствора Ca(SH)2 из сернистого кальция. Укрывистость и светостойкость сульфопона даже несколько выше, чем у литопона, по остальным свойствам он близок к литопону. Необходимо учесть большую растворимость CaS04 в сравнении с BaS04. При обработке кислотой он выделяет, как и литопон, пузырьки газа H2S.
Метод покраски
Белила цинковые применяют для покрытия оштукатуренных, металлических и деревянных поверхностей.
Работы производят, надев резиновые перчатки, а во время их проведения и после окончания помещение нужно обязательно проветривать.
Перед тем как приступить к покраске, белила, если это густотертый порошок, следует развести натуральной олифой, процентное соотношение которой должно быть 18–25% от общей массы белил, и очень тщательно размешать. Если же это масляная краска, то при необходимости в неё добавляют уайт-спирит или скипидар.
Поверхность следует предварительно подготовить:
- сначала её очищают от грязи, жира, пыли и старой краски (если требуется). Это делается при помощи шпателя;
- затем шпатлевкой замазывают щели и трещины;
- после её высыхания рабочую поверхность шлифуют, используя наждачную бумагу;
- затем наносят грунтовку;
- после высыхания грунтовки переходят к окраске.
Чтобы уменьшить расход белил, поверхность рекомендуется покрыть олифой.
Наносят белила на сухую гладкую поверхность при помощи малярной кисти, краскораспылителя или валика:
- кисть применяют для окрашивания мелких элементов и небольших поверхностей;
- для большой площади покрытия используется щетка или валик;
- более эффективно процесс окраски проходит с помощью краскораспылителя. Такой метод дает возможность создать ровный слой и обработать труднодоступные места.
Количество слоев может быть 1 или 2, в зависимости от желаемого результата. Каждый слой обычно сохнет сутки, если температура помещения не ниже + 20º С. Расход белил на один слой составляет примерно 170–200 г на 1 кв. м.
Баритовые белила
Баритовые, или бланфикс, представляют собой искусственно полученный сернокислый барий BaS04. Получают его разными путями, например воздействием серной кислоты или сульфата натрия на раствор хлористого бария:
ВаС12 + H2SO4 = BaS04 + 2НС1,
ВаС12 + Na2S04 = BaS04 + 2NaCl.
Применяются они в обойной, бумажной и других областях промышленности, но главное применение находят как субстрат (наполнитель) во всех тех случаях, где нельзя применять более грубодисперсный естественный сернокислый барий, т. н. тяжелый шпат, например для акварельных красок, красок для печати и т. п. Для тех же целей применяют также и сплавленный сернокислый кальций (легкий шпат, гипс и др.), но он менее желателен из-за большей растворимости.
Экскурс в историю
Несколькими десятилетиями раньше, когда люди еще не знали, что такое белила на основе цинкового порошка, вместо них использовали свинцовые краски, которые были известны еще во времена правления Римской империи, а также пользовались спросом у греков. Такие белила применялись повсеместно до начала ХІХ века. Свинцовые краски отличались ядовитостью, что содвигало человечество к действию: поиску альтернативы. Именно так и возникли цинковые белила.
Вначале 1780 года, когда появились краски, они не получили широкого распространения из-за своей дороговизны, сравнительно дешевые белила на основе цинка были получены только через полстолетия. В начале XIX века на рынке появились новые более современные титановые краски. Впервые о них узнали в Норвегии. Теперь люди выбирали белила титановые и цинковые. В чем разница между этими колерами и свинцовыми? Титановые отличаются от других белильных красок свойствами: они неядовитые и хорошо ложатся на полотно.
