Красный сурик: особенности состава и области применения (+25 фото)

сурик • Кирилл Власов • Научная картинка дня на «Элементах» • Археология, Химия

На фото — редкий природный минерал сурик из иранского рудника Чах Миле. По химическому составу это тетраоксид свинца (Pb₃O₄) с разными степенями окисления одного элемента — свинца (то есть это смешанный оксид), поэтому можно видеть и такую форму записи химической формулы сурика: Pb²⁺₂Pb⁴⁺O₄. Сурик встречается на свинцовых месторождениях и относится к так называемым вторичным минералам: он образуется в виде тонких пленок и корок на свинцовых рудах, которые почти невозможно отделить от вмещающей породы. В отличие от, например, киновари (см. картинку дня Краски древнего мира: киноварь) сурик не формирует больших скоплений, поэтому для производства красок его не добывали даже попутно.

Пигмент того же состава, свинцовый сурик, человечество научилось производить из отходов, образующихся при добыче свинца и серебра, еще за несколько тысячелетий до нашей эры. Так что свинцовый сурик — один из первых синтетических пигментов.

Латинское название сурика minium произошло от римского названия реки Миньо, протекающей на территории Испании и Португалии. Недалеко от нее находились киноварные рудники Тарна, разрабатывавшиеся в римские времена, и изначально это слово применяли и для свинцового красного, и для киновари. В первом веке нашей эры Плиний Старший словом minium называл именно киноварь, а сурик — minium secundarium (secundarium — «вторичный»). Дело в том, что из-за строгого контроля добычи киновари имперскими властями ее цена была крайне высока, и для удешевления или просто обмана покупателей эти пигменты смешивали в разных пропорциях. Такие смеси были идентифицированы, к примеру, в некоторых фресках Помпей. В конце концов киноварь получила свое имя — cinnabari, а слово minium закрепилось за оксидом свинца и прижилось во многих европейских языках.

Русское же слово «сурик» пришло из церковнославянского, куда попало из византийского греческого.

Источником является слово συρικόν («сирикон») — «сирийский», что, видимо, отсылает к районам его производства в Малой Азии, откуда он поставлялся в Константинополь.

При раскопках крупного торгового и политического центра Акротири на острове Тира (Санторин) в Греции, которые ведутся с 1967 года, археологи обнаружили несколько мастерских по производству красок на основе соединений свинца. Акротири был уничтожен цунами после извержения вулкана Санторин в XVII веке до нашей эры (см. Минойское извержение), а сама эта катастрофа, как считается, стала началом мифа об Атлантиде. Собранная за время раскопок коллекции артефактов бронзового века (2700–1600 лет до н. э.) — пестиков, ступок, палитр, фрагментов красителей и сырья для их производства — говорит о наличии многоступенчатой схемы химического производства свинцовых соединений.

Технология, неразрывно связанная с выплавкой серебра, включала в себя три основных этапа. На первом из них сульфид свинца, галенит (PbS), добываемый при разработке серебряных месторождений, прокаливали на воздухе при температуре ~600°C в смеси с углем. В результате серии химических реакций получался металлический свинец:

2PbS + 3O₂ → 2PbO + 2SO₂,

PbO+C → Pb+CO,

PbO+CO → Pb+CO₂,

2PbO+PbS → 3Pb+SO₂.

Всё содержащееся в руде серебро концентрировалось в свинце, откуда извлекалось методом купеляции: свинец прогревался на воздухе при 800–900°C и окислялся до чистого оксида свинца PbO (свинцового глёта), серебро же оставалось на дне тигля. На последнем этапе глёт измельчали и опять прогревали до 500°C, доокисляя часть свинца и получая рыжий сурик.

Любопытно, что, хотя свинцовый красный и был однозначно идентифицирован на ступках и пестиках, он не использовался для создания фресок: бордовые цвета дворцов Акротири — это всё та же старая добрая краска на основе гематита (см. картинку дня Краски Древнего мира: красная охра). Обнаружен только небольшой обломок керамики, покрытый суриком, но частью чего он был, неизвестно. Поэтому археологи предположили, что свинцовый красный мог использоваться в качестве косметики премиум-класса.

Судя по всему, после упадка крито-минойской цивилизации сурик на время выходит из употребления. Широкое применение его в изобразительном искусстве начинается лишь в греко-римский период. По свидетельству Плиния, называвшего его flammeus («пламенный»), сурик был переоткрыт случайно, благодаря пожару в афинском порту Пирей. Во время описи имущества, уцелевшего при пожаре, выяснилось, что свинцовые белила (состоящие из карбоната свинца) в глиняных сосудах поменяли свой цвет на ярко-красный. Первое же применение нового красителя Плиний приписывает художнику Никию, жившему в IV веке до нашей эры.

А более чем за столетие до этих полулегендарных событий в царстве Юэ на территории современного Китая мудрец Фань Ли написал книгу, в которой в том числе детально описал методику изготовления оксидов свинца из руды. В Китае сурик был известен под именем «желтая киноварь» и получался попутно при производстве свинца и серебра примерно в то же время, что и в Акротири, или даже раньше. Однако сведений о его применении в китайском изобразительном искусстве того времени крайне мало. Это можно объяснить большой доступностью и культовым статусом киновари, а также отношением к оксидам свинца как к сырью для производства другого ценного пигмента — свинцового белого, карбоната свинца. Имевший большую популярность в качестве белой косметической краски свинцовый белый получался при реакции оксидов и угля, и именно этот процесс описал Фань Ли, упоминая сурик лишь как промежуточный компонент. Учитывая то, что, по легенде, Фань Ли состоял в отношениях с одной из четырех великих красавиц древнего Китая Си Ши, его повышенный интерес к косметике вполне объясним.

Относительно недавно, в середине 90-х годов XX века, при детальном исследовании пигментов, применявшихся для покраски терракотовой армии императора Цинь Шихуанди (259–210 гг. до н. э.), было установлено, что в их числе был и сурик. Однако он был найден не в наружных слоях краски, а в составе грунтовочного слоя, в котором также присутствовали киноварь и свинцовые белила. Возможно, это было сделано, чтобы уменьшить расход киновари на грунтовку, так как большое ее количество требовалось для красных элементов самих статуй. Не исключено также, что сурик добавлялся в качестве влагопоглощающего агента.

Фото с сайта mindat.org. Ширина снимка — 3,5 мм.

Кирилл Власов

Свинцовый сурик | Химическая продукция ООО «Таблица Менделеева»

Внимание!

< >

Каталог / Техническая химия /

есть в наличии

CAS №	1314-41-6	ГОСТ	ГОСТ 19151-73
Формула	Pb3O4 + PbO	Сорт	Марка М-5
Синонимы	ортоплюмбат свинца pb3o4 + монооксид свинца pbo	Фасовка	25 кг
		Цена	договорная

• Описание
• Физико-химические показатели
• Требования безопасности

Получение

Свинцовый сурик представляет собой мелкокристаллический тяжелый порошок, получаемый термическим окислением глета-полуфабриката, изготовленного из свинца.

Применение

Свинцовый сурик — пигмент оранжевого или оранжево-красного цвета, состоящий из ортоплюмбата свинца (Pb3O4) и монооксида свинца (PbO), не содержащий посторонних примесей.

Свинцовый сурик в зависимости от назначения выпускают следующих марок:

• М-1, М-2, М-3 — для противокоррозионных лакокрасочных материалов;
• М-4 — для аккумуляторов и производства рядовых оптических стекол;
• М-5 — для технических стекол, хрусталя и электрокерамики;
• М-6 — для оптического стекла общего назначения, хрусталя и хрустального стекла;
• М-7 — для электровакуумного стекла, хрусталя и хрустального стекла.

Свинцовый сурик марок М-1 — М-6 выпускается в порошкообразном виде, марки М-7 — в гранулированном виде.

Требования безопасности

Свинцовый сурик пожаро- и взрывобезопасен, по степени воздействия на организм относится к веществам 1-го класса опасности.

Упаковка

Свинцовый сурик упаковывают в деревянные бочки, стальные фляги, картонно-навивные или фанерные барабаны с вкладышем из ламинированного мешка или водонепроницаемой бумаги, стальные барабаны, деревянные и полиэтиленовые бочки, мягкие специализированные контейнеры разового использования.

Транспортировка, хранение

Сурик свинцовый транспортируют всеми видами транспорта в крытых транспортных средствах. При транспортиовании мягких контейнеров в открытых транспортных средствах они должны быть накрыты водонепроницаемым материалом для защиты от попадания атмосферных осадков.

Свинцовый сурик хранят в упакованном виде в закрытых складских помещениях при температуре окружающей среды от минус 40 до плюс 40°С. Тару укладывают в штабели высотой не более 3 м на подкладки или деревянные поддоны.

Гарантийный срок хранения продукта

1 год со дня изготовления.

Наименование показателя	Норма для марки и сорта
	M-1	M-2	M-3	M-4		M-5
				1-й	2-й
Массовая доля двуокиси свинца, %, не менее	33,5	32,5	26,0–32,5	33,0	26,0–33,0	26,0–32,5
Массовая доля ортоплюмбата свинца (Pb3O4), %, не менее	96,0	93,1	74,5–93,1	95,0	74,5–95,0	74,5–93,1
Массовая доля оксидов свинца (Pb3O4+PbO), %, не менее	99,5	99,5	99,0	99,5	99,0	99,0
Массовая доля железа, %, не более	—	—	—	0,001	0,002	0,002
Массовая доля веществ, не растворимых в HNO3+H2O2, %, не более	0,10	0,10	0,10	0,06	0,06	0,05
Массовая доля веществ, не растворимых в воде, %, не более	0,25	0,25	0,25	0,05	0,25	—
Массовая доля воды и летучих веществ, %, не более	0,10	0,20	0,30	0,05	0,30	0,05
Остаток на сите с сеткой № 0063, %, не более	0,3	0,4	0,5	0,4	0,4	0,5
Маслоемкость, г/100 г сурика, в пределах	8–16	5–8	5–8	—	—	—
Насыпная плотность, г/см3, в пределах	—	—	—	1,3–1,6		—
Седиментационный объем, см3, не менее	30	18	—	—	—	—
Абсорбция серной кислоты, г H2SO4/100 г сурика	—	—	—	7–9		—

Класс опасности	1
Основные свойства и виды опасности
Основные свойства	Мелкокристаллический тяжелый порошок оранжевого или оранжево-красного цвета.
Взрыво- и пожароопасность	Пожаро- и взрывобезопасен.
Опасность для человека	Свинцовый сурик обладает токсическими действиями, может вызывать острые или хронические свинцовые отравления, сопровождающиеся изменениями в нервной системе и крови. Свинцовый сурик обладает кумулятивным действием, поникая в организм через дыхательные пути и кожные покровы.
Средства индивидуальной защиты	Спецодежда, спецобувь, средства индивидуальной защиты органов дыхания: противопылевой респиратор типа ШБ-1, Ф-46-К.

Красный свинец — ColourLex

Поиск:

Состав и свойства сурика

Это смешанный оксид свинца, содержащий ионы свинца Pb ²⁺  и Pb ⁴⁺  , с общей формулой Pb ₃ O ₄ . Пигмент искусственно получали с древних времен, но его также можно найти в природе в виде минерального сурика.

Пигмент растворяется в разбавленных кислотах, не может использоваться во фреске и акварели, может чернеть при длительном воздействии воздуха. Он не совместим с орпиментом.

Изображение предоставлено Техническим музеем Вены. из молотой киновари или менее дорогого свинцового сурика.

Индекс цвета

PR 105, CI 77578

Происхождение слова

Миниум был назван в честь иберийской реки, известной римлянам как Minius , ныне известный как испанский Miño и португальский Minho , расположенный недалеко от главных римских киноварных рудников на испано-португальской границе.

Из WordFinder

Немецкий

Французский

Итальянский

Испанский

Получение сурика получают нагреванием свинцовых белил (основного карбоната свинца) на воздухе.

Сурик — природный минерал того же состава.

Ссылки

Paula M. Goncalves, João Pires, Ana P. Carvalho, Maria Helena Mendonça, Antonio João Cruz, « Теория против практики: синтез сурика по древним рецептам », в Luís Urbano Afonso (ed. ) , Материалы изображения. As Matérias da Imagem, Lisboa, Cátedra de Estudos Sefarditas «Alberto Benveniste» da Universidade de Lisboa, 2010.

История использования 

Пигмент использовался с древних времен примерно до девятнадцатого века. На следующем графике показана частота его использования с 14 по 19 век в картинах коллекции Шака в Баварской государственной коллекции произведений искусства в Мюнхене (1).

Список литературы

(1) Kühn, H., Die Pigmente в Den Gemälden Der Schack-Galerie , в: Bayerische StaatsGemälunglungen (Ed.). , Мюнхен 1969.

Пример использования

Albrecht Dürer, Virgin with Child and St Anna, 1519

Spectrum

1111111111111103 9003

.

Спектр FORS, составленный А. Косентино, Открытый источник науки о культурном наследии (CHSOS)

Инфракрасный спектр

ИК-спектр пигмента в льняном масле, составленный С. Вахуром, База данных НПВО-ИК-спектров материалов, относящихся к краскам и покрытия , Тартуский университет, Эстония

ИК-спектр пигмента в спектрах ATR-FT-IR различных чистых неорганических пигментов, Тартуский университет, Эстония.

Рамановский спектр

Спектр Ян М. Белл, Робин Дж. Х. Кларк и Питер Дж. Гиббс, Библиотека рамановской спектроскопии
Университетский колледж Лондона

Ссылки

Хауэлл Г. М. Эдвардс, Деннис В. Фарвелл, Эмма М. Ньютон и Фернандо Рулл Перес, Миниум; Неразрушающий анализ комбинационного рассеяния Фурье применительно к историческому спору , Analyst, 9, 1999.

Спектр рентгеновской флуоресценции (XRF)

Спектр XRF в Бесплатной базе данных XRF-спектроскопии Pigments Checker, веб-сайт CHSOS.

image © Volker Emrath

Дополнительная литература

Ссылки

(1) E. W. Fitzhugh, Red Lead and Minium, in Artists’ Pigments. Справочник по их истории и характеристикам , Vol. 1: Феллер, Р.Л. (ред.) Oxford University Press 1986, с. 65 – 108. Доступно в формате pdf в Национальной художественной галерее. Купите эту книгу по адресу  Amazon US, Amazon DE, Amazon DE.

(2) Данн, Э.Дж. Красный свинец,  в Справочнике по пигментам, том 1, изд. Т.К. Паттон, Нью-Йорк, 1973, с. 837-42

Примеры использования в живописи

red_lead

Свинцовый сурик , также называемый сурик , тетраоксид свинца или трехсвинцовый тетраоксид , представляет собой ярко-красный или оранжевый кристаллический или аморфный пигмент. Его латинское название сурик происходит из реки Миниус на северо-западе Испании, где он был впервые добыт.

Температура плавления тетроксида свинца составляет 500 °C, при которой он разлагается на оксид свинца (II) и кислород.

Химический красный свинец представляет собой четырехокись свинца, Pb ₃ O ₄ или 2PbO. PbO ₂ . Он используется в производстве аккумуляторов, свинцового стекла и антикоррозионной краски.

Сурик практически нерастворим в воде. Однако он растворим в соляной кислоте, присутствующей в желудке, и поэтому токсичен при приеме внутрь. Он также нерастворим в спирте. Растворяется в соляной кислоте, ледяной уксусной кислоте и разбавленной смеси азотной кислоты и перекиси водорода.

Дополнительные рекомендуемые знания

Содержимое 1 Подготовка 2 Химические свойства 3 Использовать 4 Физиологические эффекты 5 Экологические проблемы 6 Историческая справка

Подготовка

Тетроксид свинца получают прокаливанием оксида свинца (II) (также называемого глетом) на воздухе при температуре примерно от 450 до 480 °С:

6 PbO + O ₂ → 2 Pb ₃ O ₄

Полученный материал загрязнен оксидом свинца(II). Если требуется чистое соединение, PbO можно удалить раствором гидроксида калия:

PbO + KOH + h3O → K[Pb(OH)3] _{(водный)}

Другой метод получения основан на отжиге карбоната свинца (церуссита) на воздухе:

6 PbCO ₃ + O ₂ → 2 Pb ₃ O ₄ + 6 CO ₂

Еще одним методом является окислительный отжиг свинцовых белил:

3 PB ₂ CO ₃ (OH) ₂ + O ₂ → 2 PB ₃ O ₄ + 3 CO ₂ + 3 H ₂ 14 + 3 CO ₂ + 3 H ₂ O

В растворе тетроксид свинца можно приготовить, например. по реакции плюмбата калия с ацетатом свинца:

K ₂ PbO ₃ + 2 Pb(OCOCH ₃ ) ₂ + H ₂ O → Pb ₃ O ₄ + 2 KOCOCH ₃ + 2 CH ₃ COOH

с получением желтого нерастворимого моногидрата четырехокиси свинца, Pb ₃ O ₄ . H ₂ O, который можно превратить в безводную форму путем осторожного нагревания.

Химические свойства

С оксидами железа и с элементарным железом четырехокись свинца образует нерастворимые плюмбаты железа(II) и железа(III), что является основой антикоррозионных свойств красок на основе свинца, наносимых на железные предметы.

При нагревании до 500 °C разлагается на оксид свинца(II) и кислород. При 580°С реакция завершается.

2 Pb ₃ O ₄ → 6 PbO + O ₂

Азотная кислота растворяет компонент оксида свинца(II), оставляя нерастворимый оксид свинца(IV):

Pb ₃ O ₄ + 4 HNO ₃ → PbO ₂ + 2 Pb(NO ₃ ) ₂ + 1 4 O 2

Использование

Четырехокись свинца чаще всего используется в качестве пигмента для грунтовочных красок для изделий из железа. Из-за токсичности его применение ограничено. Раньше его использовали в сочетании с льняным маслом в качестве густой, долго защищающей антикоррозийной краски. Также для сантехники использовалась комбинация сурика и льняных волокон, которые теперь заменены лентой из ПТФЭ. В настоящее время он в основном используется для производства стекла, особенно свинцового. Он находит ограниченное применение в некоторой любительской пиротехнике как относительно сильный окислитель. Сурик, смешанный с мелкой алюминиевой пудрой, плотно обернутый круглыми камнями в пластиковую фольгу с помощью липкой ленты, мог служить импровизированной светошумовой ударной гранатой слабого действия.

Физиологические эффекты

Основная статья: Отравление свинцом

При вдыхании четырехокись свинца раздражает легкие. При высокой дозе пострадавший ощущает металлический привкус во рту, боль в груди и животе. При попадании внутрь он растворяется в желудочном соке и всасывается, что приводит к отравлению свинцом.

Красный сурик: особенности состава и области применения (+25 фото)