Главная  /  Статьи  /  

Каменная радуга и палитра художника.

Каменная радуга и палитра художника

 

Зачем люди собирают камни? Ответов может быть множество, но подавляющее большинство скажет: «Они красивые».

Поэтому мы начнём свой рассказ о камнях (а вернее об их отдельных и специфических разновидностях – минералах) с красоты.

Что больше всего поражает нас в красивых камнях? Форма, блеск, рисунок – да, но главное – это цвет. Не так давно в пещере на границе Франции и Испании был найден самый первый в истории клад. Какой-то кроманьонец спрятал в укромном уголке несколько мелких халцедоновых галек ярких цветов. Люди уже тогда стремились к красоте. Но частички живой природы – те же травы, цветы, бабочки – не вечны. Умирая, они теряют всю свою привлекательность. И лишь окружающие камни остаются на первый взгляд неизменными. Серые, бурые, чёрные – они не слишком притягивают взгляд, но иногда…

Иногда попадаются необыкновенные, прекрасные яркие камни цвета закатного неба или зелёной травы. И этот цвет не исчезал, оставался даже в суровую зиму ледникового периода, когда вокруг стояло страшное голодное чёрно-белое безмолвие, давая надежду на возвращение тепла и покоя.

 

Сердолик

Хризопраз

 

Уже тогда появилось изобразительное искусство. Сначала это были схематичные штриховые рисунки, а затем – настоящие картины, раскрашенные глиной из соседних оврагов. Первые краски были жёлто-бурых оттенков. И чёрная – из растолченных угольков.

 

 

Белая, зеленоватая и серо-голубая глина встречаются довольно редко. И за ними даже ходили в дальние походы. Ярко красные сурик и «железная сметана» (разновидность гематита) были уже предметами обмена и использовались в особо важных случаях – ими рисовали кровь на изображениях зверей. Это должно было принести удачу на охоте.

Все эти краски существуют и в наши дни – минеральные пигменты довольно устойчивы. Называются они сиены, умбры и сурики. К ним только добавились ярко-жёлтый «кадмий» (синтетический аналог минерала гринокита) и густо-синий ультрамарин – натуральный, но очень редкий лазурит.

***

Кроме ярких красок равнин были ещё и высокие холодные горы. Забираясь на них в поисках зверя, люди иногда находили пустоты, наполненные прозрачным льдом, который не таял в руках. Он образовывал правильные кристаллы, и за этим камнем так и закрепилось это название crystal– хрусталь.

 

Горный хрусталь

 

Были эти камни прозрачны и тверды, и со временем стали считаться ценностями. Нашлись и цветные разновидности – фиолетовый аметист и зеленовато-жёлтый цитрин, дымчатый кварц, чёрный морион, а также другие прозрачные твёрдые кристаллы, которые сейчас называют драгоценными камнями.

 

Аметист

Цитрин (в данном случае отожженный аметист)

Морион

 

Если камень непрозрачен, но имеет красивый цвет или приятный рисунок, то из него делают мелкие домашние вещи. Такие камни называют поделочными. Иногда размеры «поделок» достигают нескольких метров.

 

 

 

***

 

В мире существует более 4400 минералов. А их разновидностей – раза в два больше. Представить их всех здесь нереально. Да и известна бОльшая часть их лишь узким специалистам, так как размеры выделений этих редкостей таковы, что увидеть их можно лишь под  микроскопом.

 

 

 

Остановимся на наиболее известных и красивых минералах.

Всем нам со школьных лет известна волшебная фраза, в которой зашифрован порядок цветов радуги или, как сказали бы физики,  спектр белого цвета:

"Каждый Охотник Желает Знать Где Сидит Фазан". Попробуем представить спектр при помощи минералов.

Красный:  рубин – киноварь – родонит.

Рубин

Киноварь

Родонит

Ваза из родонита

 

Оранжевый: топаз винный – крокоит– янтарь. 

 

Топаз винный

Огранка из топаза

Крокоит

Янтарь

Янтарная комната

Жёлтый: гелиодор – сера – аурипигмент. 

 

Гелиодор

Огранка гелиодора

Сера самородная

Порошок серы

Аурипигмент

Зелёный: изумруд – малахит – нефрит. 

 

Изумруд

Огранка изумруда

Малахит

Ваза из малахита

Нефрит

Изделие из нефрита

Голубой: аквамарин – бирюза – хризоколла. 

 

Аквамарин

Огранка из аквамарина

Бирюза

Изделие из бирюзы

Хризоколла

Изделие из хризоколлы

Синий: сапфир – лазурит – азурит. 

 

Сапфир

Изделие из сапфира

Лазурит

Азурит

Фиолетовый: аметист – чароит – пурпурит. 

 

Аметист

Аметисты в изделии

Чароит

Изделия из чароита

Пурпурит

Пурпурит. Полированная пластина.

 

***

Как же всё-таки получается, что корунд бывает и красным (рубин), и синим (сапфир), а малахит только зелёным?

Видимый нами свет - лишь узкая полоска в огромном диапазоне электромагнитных колебаний, это волны длиной от 380 (фиолетовый) до 760 (красный свет) нанометров. Идеальные кристаллические решетки минералов представляют собой правильные жёсткие конструкции. Свет проходит сквозь них практически беспрепятственно, лишь немного ослабевая. Наиболее чистые кристаллы горного хрусталя, берилла, корунда (лейкосапфир), да даже поваренной соли  или оптического флюорита бесцветны и прозрачны. Но стоит нарушить это совершенство – пока не важно, каким способом – и сразу минерал обретёт окраску.

 

Флюорит 

Флюорит, изменивший цвет под воздействием бета-излучения радиоактивного раствора

 

Можно внести в минерал примеси других химических элементов – они исказят решётку, сделают её не такой стройной. Затруднится путь прохождения лучей и минерал посереет, или даже станет чёрным. Всё зависит от количества примеси.

 

Мелкодисперсная примесь пирита при различной концентрации окрашивает слои агата в голубоватый и чёрный цвета.

 

Но примесь примеси рознь. Среди химических элементов есть целая группа так называемых элементов-хроматофоров. Электронные оболочки их атомов способны возбуждаться под действием света определённого участка спектра. Если такие атомы будет находиться на пути белого света (т.е. равномерного набора волн из диапазона 380…760 нм), то они поглотят колебания в пределах своей полосы видимого спектра. А оставшийся неполный набор уже будет цветным. Если кривая поглощения приходится на красную область, то минерал будет сине-зелёным, а если на зелёную – то красно-синим (фиолетовым). Кривая поглощения зависит от вида элемента, от проявляемой им валентности, от влияния других атомов кристаллической решётки. К элементам-хроматофорам относятся титан, ванадий, хром, марганец, железо, кобальт, никель, медь, редкоземельные элементы и уран.

 

 (Миловский, Кононов, 1982).

 

Минералы, в которых элементы-хромофоры играют ведущую роль, имеют обычно яркие интенсивные и постоянные цвета: оранжевый крокоит и зеленый гранат-уваровит окрашены ионами хрома в разных валентных состояниях, азурит и малахит - медью. Часто достаточно лишь небольшой примеси хроматофора, и бесцветный кристалл становится ярким самоцветом. Например, примесь в 1,5% окислов железа сообщает бериллу окраску аквамарина или гелиодора, а 0,3 - 0,4% окиси хрома превращают этот минерал в драгоценный изумруд. Вот и наш бесцветный корунд хром превратит в рубин, а железо с титаном - в сапфир.

В малахите же медь основной элемент, и никакие примеси (в разумных пределах) не исказят прекрасного цвета этого минерала. Но, как же так? Ведь всем известна рисунчатая окраска малахитовых поделок. Всё дело в том, что малахит прирастал слоями параллельных игольчатых кристалликов. От условий роста зависела толщина иголочек и их отражательная способность. Часть белого света отражается от поверхности иголочек и делает окраску более светлой. Но если взять отдельные слои, тёмный и светлый, и растереть их в порошок, то цвет их будет одинаков. Из-за этого и подобных поверхностных эффектов геологи при диагностике почти не пользуются цветом минерала, а работают с «цветом черты» растирая минерал в порошок на белой неглазированной фарфоровой пластинке.

 

 

Палитра художника

 

Рисунки на стенах доисторических пещер доказывают, что краска –  одно из древнейших изобретений. Начав с «карандашных набросков» обгорелой палкой,  человек быстро освоил и «живопись».  Магический смысл, приписываемый картинам, кажущаяся способность их воздействовать на будущее, помогли быстрому развитию изобразительного искусства.

Уже пещерный человек овладел технологией изготовления красок. Начав с использования крови убитых животных, он разработал довольно сложную технологию производства стойких красок. Она используется и в наши дни с минимальными доработками.

Как известно, краска состоит из двух основных компонентов – красящего пигмента и жидкого связующего вещества. Связующее вещество удерживает пигмент, приклеивает его к поверхности и затвердевает после высыхания. Природные соки растений, смолы и масла, жир и выделения животных, нефть использовались как связующие, окрашенные грунты – как пигменты. 

Первоначальная палитра была небольшой – всего несколько цветов (белый, чёрный, жёлтый разных оттенков, и светло-коричневый). Поэтому первые художники старались как-то её расширить, обрабатывая то, что имелось под руками. Исходные «земли» они растирали в мелкие порошки и смешивали между собой, получая промежуточные окраски. Прокаливание глины на огне добавило много тёмно- и красно-коричневых тонов. Но этим, в общем-то, первобытные художники и ограничивались.

 

Появление торговли и путешественников, развитие металлургии дало новые яркие краски в палитру. Минералы меди, ртути, свинца такие нарядные, что художники не преминули их использовать.

Посмотрим, из чего же  делают разные краски.

Охра- природный пигмент, состоящий из гидрата окиси железа с примесью глины. Цвет охры - от светло-жёлтого до золотисто- и тёмно-жёлтого. Жёлтая охра - смесь гидроокиси железа (по сути – ржавчины из зоны окисления железных месторождений) с глиной, а красная - смесь оксида железа с глиной. Красная охра готовится большей частью обжиганием жёлтой охры. Охра имеется во многих местах, но большие залежи ее редки. Лучшие сорта естественной охры находятся в Италии. Известностью у художников пользуются «римская охра», «терра-ди-сьенна» и «умбра». Очень xopoшиe сорта охры находят во многих местах России, в Кривом Роге, во Франции около Нанта и Бордо, в Германии около Амберга и Касселя ("кассельская земля"). Для живописи по фарфору употребляется гидроокись урана, представляющая порошок желтого цвета и встречающаяся в природе в виде урановой охры.

 

 

Сиена - природный темно-жёлтый или светло-коричневый пигмент, отличающийся от охры большим содержанием гидроокиси железа и почти полным отсутствием глины. Кроме того, пигмент содержит окислы марганца и магния. Кудиновская, калужская и карельская (Ленинградская область) сиены используются для получения художественной краски. Месторождения сиены находятся также в Тоскане, на Корсике, Сардинии, а кроме этого – в Германии (в Баварии, Пфальце и Гарце).  Добытое в карьерах сырье отмучивается (очищается от примесей мела), фильтруется, сушится, размалывается и просеивается. Прокаливая натуральную сиену при температуре 500…650°С, можно получить жженую сиену красно-коричневого цвета глубокого красивого тона.

Умбра- краска естественного происхождения, тёмно-коричневого цвета с зеленоватым оттенком. Умбра натуральная представляет собой продукт выветривания железных руд, содержащих 25…35% железа и 7…10% марганца. Умбра жжёная получается в результате прокаливания умбры натуральной при температуре 400…600°С и становится глубокого коричневого тона. Название происходит от названия горного региона центральной Италии Умбрия. Лучшая умбра продается под названием Кипрской, где она добывается в Харц горах.

 

Мел– самая первая белая краска. Со временем он немного желтеет и потому был вытеснен свинцовыми белилами, наверное, первой синтетической краской, получаемой из карбоната свинца – церуссита. Этот минерал встречается только в самых верхних частях свинцово-серебряных месторождений. Изготовленные из него натуральные свинцовые белила (смесь карбоната и гидроксида свинца) широко использовались вплоть до середины XIXвека, когда были выработаны все его запасы. В настоящее время художники используют менее токсичные синтетические титановые белила.

А какие минералы ещё используют в качестве пигментов?

Красные– порошковый гематит (железная сметана), глёт (окись свинца) и киноварь, которую испанцы называли кровью дракона.

 

 

Оранжевые– реальгар и крокоит. Но, к сожалению, оба минерала довольно быстро выцветают, и оранжевую краску делают, смешивая жёлтую и красную из сульфидов кадмия. Вот разве только красно-оранжевый свинцовый сурик (смесь оксидов свинца) получаемый отжигом свинцовых белил, он широко применяется для покраски корабельных корпусов для предотвращения обрастания ракушками.

Жёлтые– ярозит, вульфенит и аурипигмент. Последний полностью отвечает своему названию – «золотой цвет», но довольно редок в значительных количествах.

Зелёные– малахит (карбонат меди из коры выветривания медных месторождений), глауконит («зелёная земля» - глинистый минерал), волконскоит (хромо-содержащий глинистый минерал неповторимо глубокого зелёного цвета, известен лишь в нескольких местах – Пермский край, Кировская область, Удмуртия).

Синий– редкий цвет для мира минералов. Конечно, король синего цвета – ультрамарин, размолотый минерал лазурит. Добывали его в одном единственном месте – высоких горах Персии (там, где сейчас Афганистан), ну а шах-монополист продавал его по цене золота. Более дешёвый азурит (тоже карбонат меди из коры выветривания медных месторождений) со временем переходит в малахит и зеленеет, вивианит («болотная железная руда») блёкнет… Короче – одно мучение с этим синим цветом. Сейчас пользуются «искусственным ультрамарином» - синтетическим алюмосиликатом натрия с добавками полисульфидов натрия.

 

 

Фиолетовый– цвет ещё более редкий. Существующие минералы с такой окраской нестойки и быстро выцветают, можно делать фиолетовую краску из лазурита путём его специального прокаливания, но и сам лазурит был очень дорог. Поэтому на старых картинах такой краски просто нет. А современная фиолетовая краска – тот же «искусственный ультрамарин», цвет его, в зависимости от количества примесей полисульфидов натрия может быть и белым, и синим, и красным, и фиолетовым, и зелёным.

 

Чёрный– порода шунгит, минерал магнетит в порошке, графит и графитовые сланцы, вад (смесь окислов/гидроокислов марганца). Теперь используют сажу, которую получают при сжигании природного газа при недостатке кислорода (коптящее пламя).

 

Андрей Горшков, октябрь 2015 года

 


Другие статьи