Химия в искусстве

Формовка и отделка стекла. 

Выработанное на стеклозаводе изделие различными способами рафинируют и декорируют. Стекло, отформованное и отделанное на самом заводе, - это гутное стекло. Стекло, которое свою главную отделку проходило вне завода, - это стекло расписное, глазурованное, гравированное или пунктированное алмазом, резное, шлифованное, травленное или обдутое песком.

1. Гутное стекло.

Свою форму, цвет и декор стекло получает непосредственно у плавильной печи на стеклозаводе. Это труд одного мастера. Гутное стеклоделие уже несколько тысячелетий как является основным рабочим методом производства стекла. Своей высшей ступени оно достигает в античном римском стеклоделии и в средние века.

2. Роспись.

   На высшей ступени развития выработки стекла рядом со стеклозаводами образуются мастерские или цехи, занятые различными видами художественной доводки стекла.

• Роспись холодным способом – нанесение непрозрачных масляных или лаковых красок, не закрепляемых обжигом. В этой технике пишутся картины на стекле. Своего апогея она достигает в XVI веке в Венеции.
• Роспись эмалью также является одним из видов росписи стекла. Эмалью мы называем легкоплавкие стёкла, закрепляемые обжигом.
• Существует также способ отделки стекла металлом, в основном золотой и серебряной фольгой, «межстеклянное золочение», роспись оксидом золота.

3. Глазурованное стекло.

   Глазурование – это окрашивание поверхности стекла металлами, прижигаемыми в муфельной печи. Для приготовления глазурей годны только два металла: серебро, производящее жёлтую глазурь, и медь, дающая чёрную и красную глазурь. Этот способ обработки стекла впервые ввёл живописец по стеклу Фридрих Эгерман.

4. Гравированное и пунктирное стекло.

   Эта техника основана на том, что гравер рисует вглубь по поверхности стекла кончиком алмаза или выбивает на стекле точки различной густоты. Особенно прославились в этом виде отделки художники Гринвуд и Вольф.

5. Резное стекло.

  Обработка стекла медным колёсиком, укреплённым на быстровращающейся оси, на которую подаётся в масле тонкий наждак. Резьба остаётся матовой или полируется.

6. Шлифованное стекло.

   Шлифуют изделия из стекла на точильных колёсах, вращающихся на вертикальной оси в наполненном водой деревянном ящике.

7. Травленое стекло.

   В 1771 году шведский аптекарь и химик Шееле открыл плавиковую (фтороводородную) кислоту, которая травит стекло в блестящую, а её соли – в матовую поверхность. Стекло покрывают шихтой (чаще асфальтом), затем процарапывают изображение металлической иглой и путём погружения в кислоту травят гравированное место.

 

 

2.2 Искусство керамики.

   Керамика принадлежит к древнейшим созданиям человека, рождённым его насущными способностями. В первобытные времена её производство  определялось исключительно факторами пользы. Позднее высокоразвитые культуры древности уже заявляли в этой сфере весьма определённые притязания. Экспериментировали не только в технологическом плане, но сознательно обращали внимание на художественную ценность изделия. Совершенствовалось качество черпака, и одновременно росло стремление вырабатывать формы не только в технологическом плане, но сознательно обращали внимание на художественную ценность изделия. Совершенствовалось качество черпака, и одновременно росло стремление выработать формы всё более разнообразные, а оформление наружной поверхности сделать богаче. Так постепенно керамика становится объектом художественного творчества и начинается её яркая история.

   Выражение «керамика» следует возводить к греческому обозначению горшечной глины, от которого происходит греческое слово «keramos» - глиняная посуда. Под керамикой, следовательно, понимаются такие изделия, для которых глина, смешанная с полевым шпатом, кварцем или известью, служит главным сырьём. Эти исходные вещества перемешиваются и перерабатываются в массу, которая либо от руки, либо на поворотном круге формуется, а затем обжигается. Глина- это осадочная горная порода с размером частиц мене 0,01 мм, способная образовывать с водой пластичную массу, которая сохраняет придаваемую ей форму. Почти все глинистые минералы – это алюмосиликаты. Каолинит, например, образуется из ортоклаза под действием воды и углекислого газа:

K AL SI O +   H O -> H Al Si O + K CO

   Получающийся при этом поташ легко вымывается водой, а смесь каолина и кварца образует суглинок. Формулу каолина чаще пишут как совокупность трёх оксидов:

AL O   2SIO 2H O.

   Во многих глинистых минералах часть атомов кислорода замещена гидроксильными группами, а место алюминия в кристаллической решётке нередко занимают железо, магний и другие металлы. Именно примесь железа придаёт обычной глине бурый цвет. Общим свойством для всех глинистых минералов является их пластичность в мокром виде, что связано с гидрофильностью – способностью смачиваться водой, притягивая полярные молекулы воды.

Виды керамики.

   В настоящее время керамические материалы делят на грубые и тонкие. Первые характеризуются высокой пористостью и высокой водопоглощаемостью (не ниже 5-10%). К ним относятся: строительный кирпич, терракота, стенная майолика, плитка для пола, черепица. Тонкую керамику, в свою очередь, делят на пористую и плотную. К тонкой пористой керамике относят фаянс, полуфарфор, белую и цветную майолику, а к тонкой плотной керамике – фарфор.

1. Терракота.

   Терракота – разновидность грубой керамики. Она известна с эпохи неолита, то есть более 5 тыс. лет. Слово «терракота» - итальянское. Его дословный перевод означает «обожжённая земля». Терракота выпускается промышленностью в виде неглазурованных однотонных керамических изделий с пористым черепком красного, коричневого, кремового цветов. Цветной оттенок зависит от условий обжига. Её водопоглощение – от 8% до 10%. Глины для производства терракоты распространены довольно широко.    В современном строительстве терракота используется в виде архитектурно-декоративных изделий и применяется для художественной отделки интерьеров, оформления садов, парков, в виде вставок, розеток, барельефов, плиток для стен, садовых дорожек и др.

   При обжиге глины в атмосфере углеводородов, образующихся, например, при сжигании смолистых корней хвойных деревьев, можно получить керамические изделия серебристо-чёрных тонов. Этот цвет обусловлен графитом, образующимся при каталитическом разложении углеводородов на поверхности раскалённой глины.

2. Майолика.

   Майолика близка по свойствам и качеству к терракоте, только в отличие от последней покрыта глазурью. Глазурь придаёт изделию влагонепроницаемость, предохраняет от загрязнений, улучшает внешний вид, повышает прочность. Для майолики доступной и дешёвой  является соляная глазурь. Для её нанесения на поверхность изделия в топку раскалённой печи (1040-1180 градусов Цельсия) вводят каменную соль (NaCl) и водяной пар. При этой операции в окислительной атмосфере цвет изделия будет коричнево-жёлтым, а в восстановительной – серым. При соляном глазуровании происходит гидролиз хлорида натрия, и хорошие глазури имеют состав от

Na O   0,5Al O   2,8 SiO   до Na O   Al O    5,5 SiO

   Полноценная глазурь – прозрачное, бесцветное вещество или окрашенное стекловидное покрытие, хорошо растекающееся при нанесении на черепок. Глазурь обеспечивает изделию гладкость поверхности и декоративный эффект. Прочности сцепления глазури с черепком способствует CaO. Он приводит к образованию промежуточного слоя, воспринимающего и гасящего напряжения, возникающее между глазурью и черепком при быстрой смене температур вследствие различных коэффициентов температурного расширения. Поэтому в молярных массах содержание CaO доходит до 37-38%.

    Слово «майолика» происходит от названия острова Майорка в Средиземном море – главного центра по экспорту испано-мавританской керамики в Италию.

   В наше время майолика широко применяется для отделки интерьеров общественных и промышленных зданий. Со временем на поверхности майолики появляется сетка волосяных трещинок, что свидетельствует о большом различии коэффициентов температурного расширения глазури и черепка.

3. Фаянс.

   До изобретения фарфора фаянс был самым ценным керамическим материалом. От фарфора он отличается большим содержанием глины (до 85%) и характеризуется более высокой пористостью, водопоглощаемостью (до 20%). А также меньшей, по сравнению с фарфором, механической прочностью. Температура обжига фаянса значительно ниже (вплоть до 950 градусов Цельсия), чем температура обжига фарфора. В зависимости от качества глины цвет фаянса изменяется от белого до кремового. По причине высокой пористости фаянсы всегда покрывают глазурью. Введением в состав фаянса массы шамота – алюмосиликатного материала, содержащего 30-45% Al O и 54-70% диоксида кремния SiO   , получают шамотированный фаянс, который обладает повышенной термостойкостью и устойчивостью к ударам. Из него изготавливают ванны, раковины и др.

   Слово «фаянс» произошло от названия города Фаэнца (в Северной Италии), в окрестностях которого в XIV-XV веках было широко развито керамическое ремесло. В третьей четверти XVI века, вследствие всеобщего восхищения китайским фарфором, в Фаэнца начинает интенсивно развиваться производство белой майолики (в это время в Европе изделия из майолики называли фаянсом).

   Фаянс, производившийся в природе, характеризовался непросвечиваемостью. Персидский фаянс имел хорошо просвечивающий черепок. Он готовился из массы, богатой кварцем, с небольшими добавками остеклённой после обжига глины.

   На всех старинных фаянсовых изделиях на глазури имеется сетка мелких трещин. Для коллекционеров сетка трещин служит признаком возраста изделий. Причиной разрыва глазури является склонность фаянса к поглощению влаги и набуханию, вследствие чего объём черепка увеличивается в пределах  0,010,086%.

4. Фарфор.

   Фарфор – самая благородная керамика. Это материал, состоящий из каолина, глины, кварца и полевого шпата. Характерные признаки: белый цвет, отсутствие пористости, высокая прочность, термическая и химическая стойкость. Различают две основные разновидности фарфора:

• Твёрдый – с небольшими добавками полевого шпата и поэтому обжигаемый при сравнительно высокой температуре: 1380-1460 градусов Цельсия. Масса классического твёрдого фарфора состоит из 25% кварца, 25% полевого шпата и 50% каолина и глины.
• Мягкий – с повышенным содержанием полевого шпата, обжигается при температуре 12000-1280 градусов Цельсия. Кроме полевого шпата в качестве плавней используется мрамор, доломит, магнезит, жжёная кость, фосфорит. Глина сообщает фарфоровой массе пластичность, но снижает белизну фарфора. В качестве эталона для оценки белизны фарфора используют свежеосаждённый сульфат бария BaSO  . белизна характеризуется интенсивностью рассеивания света, которая регистрируется фотометром.

   Впервые фарфор был привезён в Европу из Китая – родины фарфора в XVI веке.

   Весь мир пользуется китайской фарфоровой посудой. Расписанные глубоким синим кобальтом чашки, тонкие и прозрачные, со звонким белым черепком, большие и плавные по формам вазы являются предметом обихода людей всех стран. У себя на родине фарфор, наравне с другими видами искусства, также имел и имеет по сей день широчайшее применение. Посуда, бассейны для рыб, табуреты, облицовка для архитектурных сооружений изготовляется в керамических печах Китая, служа многочисленным потребностям человека.

   Однако далеко не всем известно, как и когда создавались все эти предметы, в каких условиях и чьими руками они были сделаны. А между тем китайский фарфор, занимающий почётное место в истории китайского искусства и долгое время бывший валютой, монополией и секретом Китая, имеет свою длительную и сложную историю. Это история веков огромного человеческого труда, бесконечных экспериментов и поисков, стремления к совершенству, где тысячи людей оставили следы своих открытий. Своего проникновения в тайны природы, своей близости к её секретам.

   Уже в древности китайцы для своих гончарных изделий употребляя сорта высококачественной глины. Однако подлинная заслуга изобретения фарфора принадлежит мастерам средневекового Китая. В эпоху Тан, в период высокого расцвета всех областей китайской духовной жизни, появились изделия из фарфора, получившие быстрое распространение. Фарфор воспевался поэтами, почитался как драгоценность.

   Производству фарфора в Китае способствовали богатые залежи необходимых для него материалов: фарфорового камня (естественного соединения полевого шпата и кварца) и местной глины – каолина. Соединение этих двух составных частей даёт необходимую пластичность и сплавляемость. Обработка фарфоровой массы очень сложна. Материалы, прежде, чем смешиваться, должны пройти длительную обработку (дробление – для камня, промывку и длительное вымачивание в воде – для глины). Отформованные изделия подвергаются также длительной (около года) просушке. Роспись красками, покрытые глазурью, куда для придания цвета добавляют различные оксиды металлов, - это также длительный и сложный процесс, требующий великолепного знания особенностей материала, изменения красочного состава после обжига и т.д. расписанные красками фарфоровые изделия заключались в особые капсулы и многократно обжигались при различной температуре, доходящей до 1400 градусов Цельсия. Обжиг производится в течение нескольких дней, после чего печи, представляющие собой целые сооружения. В течение нескольких дней остывали. Однако мастера должны были входить в ещё горячие печи, где закладывались новые партии фарфора. Каждый из фарфоровых предметов средневекового Китая глубоко продуман, исполнен не как предмет ремесла, а как самостоятельное художественное произведение, выполненное с таким же вдохновением, свободой и смелостью, как произведения живописи этого времени.