И.И.Шишкин. Дождь в дубовом лесу.
description
Transcript of И.И.Шишкин. Дождь в дубовом лесу.
раскрытьраскрыть роль химии в реставрации роль химии в реставрации живописиживописи
продемонстрировать реализацию методов продемонстрировать реализацию методов аналитической химии для обнаружения аналитической химии для обнаружения катионов и анионов в реставрациикатионов и анионов в реставрации живописиживописи
1. Консервация картин.2. Аналитический метод определения катионов и анионов в красочном слое.3. Люминесцентный метод.4. Нано-технологии.
Название Известковые белила Баритовые белила Цинковые белила Свинцовые белила
Химическая формула
Карбонат кальция, кальцит, Са СО3
Сульфат барияВа SО4
Оксид цинка ZnО Основной карбонат свинца (РbОН)2 СО3
Действие кислот Растворяются в кислотах с выделением углекислого газа (СО2).
В раствор переходят ионы Са2+
Са СО3 + 2HCl → CaCl2
+ CO2 + H2O
Не растворимы в кислотах. Для перевода в раствор частицу пигмента сплавляют в тигле с содой (NaHCO3).
В раствор переходят ионы Ba 2+
Растворяются в азотной кислоте, без выделения газа.В раствор переходят ионы Zn2+
Zn О + 2HNO3→
Zn( NO3)2 + H2O
Растворяются в кислотах с выделением углекислого газа (СО2). В раствор
переходит ионы Рd2+
(РbОН)2 СО3 + 4HCl →
2PbСl 2 + CO2 + 3H2O
Пигменты Белые пигменты
Название Известковые белила Баритовые белила Цинковые белила Свинцовые белила
Открываемый ион
Са2+ (II аналитическая группа катионов)
Ва 2+ (II аналитическая группа катионов) Zn 2+ (III аналитическая группа катионов)
Pb2+ ( IV аналитическая группа катионов)
Реактив Серная кислота H2SO4 Бихромат калия K2Cr2O7 Тетрароданомеркуриат аммония (NH4)2[Hg(SCN)4] в
смеси с сульфатом меди CuSО4
3% раствор йодида калия KI
Наблюдения Образование кристаллов гипса CaSO4 ·2H2O,
имеющие вид игл, розеток, пластинок.
Выпадает осадок хромата бария BaCrO4
светло-желтого цвета.
Выпадет осадок фиолетового цвета, представляющий собой смешанные кристаллы роданомеркуриата цинка и меди Zn[ Hg(SCN)4] · Cu [Hg(SCN)4]
Выпадают ярко-желтые кристаллы йодида свинца PbI2,
которые растворяются в воде. При охлаждении раствора вновь выпадает осадок PbI2 в виде золотисто-
желтых пластинчатых кристаллов.
Реакция 2 Ba2+ + Cr2O72- + H2O = 2BaCrO4↓ + 2H+
HCl + CH3COONa = NaCl + CH3COOH
H+ + CH3COO- = CH3COOH
Zn2+ + Cu 2+ +2[Hg(SCN)4]2-
=Zn[Hg(SCN)4]·Cu[Hg(SCN)4]
Pb2+ +2KI = PbI2↓+2K+
Ход определения
На предметное стекло помещают каплю исследуемого раствора и отдельно – каплю 2н. раствора H2SO4. Капли
соединяют при помощи капли воды. Через несколько минут в водной зоне выпадают кристаллы гипса, имеющие вид игл, розеток, пластинок.
К раствору соли бария приливают 3-5 капель раствора бихромата калия K2Cr2O7.
Выпадает осадок, при добавлении 3-5 капель 2н. раствора ацетата натрия CH3COONa количество осадка хромата
бария BaCrO4 увеличивается.
К 1-2 каплям исследуемого раствора приливают каплю 0,1% раствора сульфата меди и каплю тетрароданомеркуриат-аммония (NH4)2[Hg(SCN)4].
Стенки пробирки потирают стеклянной палочкой в присутствии ионов цинка. Выпадает темно-фиолетовый осадок: Zn[Hg(SCN)4]·Cu[Hg(SCN)4]
К 2-3 каплям исследуемого раствора приливают 1-2 капли раствора KI. Выпадает желтый осадок PbI2.
Смесь нагревают до кипения, осадок растворяется. А при охлаждении раствора вновь выпадает осадок PbI2.
Название Натуральный и искусственный ультрамарин (лазурит)
Азурит Берлинская лазурь Смальта Александрийская лазурь
Химическая формула
Na8-10 Al6 Si6O24 S24 Основной карбонат меди (CuOH)2CO3
Ферроцианид железа Fe4[Fe(CN)6]3
Калиевое силикатное стекло, окрашенное кобальтом
Медное стекло
Открываемый ион
S2- (анион I аналитической группы)
Cu2+ (катион IV аналитической группы)
Fe3+ (катион III аналитической группы)
Co2+ (катион IV аналитической группы)
Cu2+ (катион IV аналитической группы)
Действие кислот, щелочей
Разлагается в кислотах с выделением сероводорода H2S .
Растворяется в кислотах с выделением углекислого газа CO2. Cu2+
переходит в раствор.
Нерастворимое в кислотах соединение, разлагается щелочами, образуя гидроксид Fe (III) и ферроцианид калия K4[Fe(CN)6]. Fe3+
переходит в раствор. K4[Fe(CN)6] + 12КОН =
4Fe(OH)3 + 3K4[Fe(CN)6]
K4[Fe(CN)6] + 12OH- =
4Fe(OH)3+ 3[Fe(CN)6]4-
Пигмент переводят в раствор, сплавляя с фтористым натрием (NaF). Полученную массу растворяют в воде. Co2+ переходит в раствор
Пигмент переводят в раствор, сплавляя с фтористым натрием (NaF). Полученную массу растворяют в воде. Cu2+ переходит в раствор
Открываемый ион
S2- (анион I аналитической группы)
Cu2+ (катион IV аналитической группы)
Fe3+ (катион III аналитической группы)
Co2+ (катион IV аналитической группы)
Cu2+ (катион IV аналитической группы)
Реактив А) Ацетат свинца (СH3COO)2Pb
Б) Нитропруссид натрия Na2[Fe(CN)5NO]
А) Тетрароданомер-куриат аммония (NH4)2[Hg(SCN)4]
Б) ферроцианид калия K4[Fe(CN)6]
(в отсутствии катионов Fe3+ )
Роданид калия KSCN или роданид аммония NH4SCN
Тетрароданомеркуриат аммония (NH4)2[Hg(SCN)4]
Тетрароданомеркуриат аммония (NH4)2[Hg(SCN)4]
Наблюдения А) Происходит почернение бумажки, пропитанной ацетатом свинцаБ) Образуется красно-фиолетовое окрашивание бумаги В) Присутствие сероводорода можно определить по запаху
А) Образуются желтые кристаллы Cu[Hg(CNS)4]
Б) Выпадет красно-коричневый осадок Cu2[Fe(CN)6]
Образуется роданид железа кроваво-красного цвета Fe(SCN)3
Образуются синие кристаллы Co[Hg(CNS)4] в виде
призм, пирамид, треугольников
Образуются желтые кристаллы Cu[Hg(CNS)4]
Реакция А)Cu2+[Hg(SCN)4] 2- =
Cu[Hg(SCN)4]↓
Б) 2 Cu2+ + [Fe(CN)6]4-
= ↓ Cu2[Fe(CN)6]
Fe3+ + 3SCN- = Fe( SCN)3
Co2+ +[Hg(SCN)4] 2- =
Co[Hg(SCN)4]↓
Cu2+ +[Hg(SCN)4] 2-
= Cu[Hg(SCN)4] ↓
Ход определения
А) Полоску фильтровальной бумаги смачивают раствором ацетата свинца (СH3COO)2Pb.
К 2-3 каплям анализируемого раствора добавляют 3-4 мл 2 н. раствора HCl. Пробирку накрывают полоской фильтровальной бумаги и слегка нагревают. Б) На капельную пластинку помещают каплю анализируемого раствора, каплю 2 н. раствора едкой щелочи и каплю 1% раствора нутропруссида натрия.
А) К капле исследуемого раствора добавляют каплю раствора тетрароданомер-куриата аммония.Б) К 2-3 каплям исследуемого раствора прибавляют 3-4 капли раствора ферроцианида калия K4[Fe(CN)6].
В пробирку помещают 1-2 капли исследуемого раствора, 1-2 капли 2 н. раствора HCl и 3-4 капли роданида калия или аммония.
Каплю исследуемого раствора упаривают на предметном стекле. К сухому остатку добавляют каплю тетрароданомер-куриата аммония.
К капле исследуемого раствора добавляют каплю раствора тетрароданомер-куриата аммония.
Название Химическая формула Действие кислот и щелочей Открываемый ион
Киноварь Природный минерал и искусственно получаемый сульфид ртути HgS
Растворяется в царской водке при нагревании. Hg 2+ переходит в раствор.
Hg 2+
(IV аналитическая группа катионов)
Реальгар Природный минерал состава As2S
Растворяется в концентрированной HNO3. As5+ переходит в
раствор.
As5+
Сурьмяная красная
Sb2S3
(искусственный)
Растворяют в концентрированной HCl
Sb3+ V группа
Красный кадмий
Сульфид и селенид кадмия CdS·CdSe
Концентрированные кислоты растворяют пигмент с выделением сероводорода и селеноводорода.
a) Cd2+ б) Se2-
Красный хром
Основной хромат свинца PbCrO4·PbO
Растворяется в неорганических кислотах. Pb2+, CrO4
2- переходит в
раствор.
а) Pb2+
(IV анал. группа)
б) бихромат CrO42-
II группа анионов
Реактив Роданид аммония NH4CNS и нитрат
кобальта Co(NO3)2
Молибдат аммония (NH4)2Mo4 в
азотной кислоте
Йодистый калий IK и хлорид цезия CsCl
a)Щавелевая кислота HOOC-COOH или оксалат аммония H4NOOC-
COONH4
б) Тиомочевина
а) 3% раствор йодида калия KIб) AgNO3 в уксусной кислоте
CH3COOH
Наблюдение Образуются темно-синие кристаллы Co[ Hg(CNS)4] в
виде игл, призм.
Образуются желтые кристаллический осадок (NH4)3AsO4·12Mo
O3 в виде мелких
кубов, октаэдров.
Образуются оранжево-красные кристаллы Cs2SbI
a) Образуется бесцветный кристаллический осадок оксалата кадмия CdC2O4·3H2O в виде
призм и ромбов б) Образуется кроваво-красный селен Se
а) Выпадают ярко-желтые кристаллы йодида свинца PbI2, Которые растворяются в
воде. При охлаждении раствора вновь выпадает осадок PbI2 в виде золотисто-
желтых пластинчатых кристаллов.б) Образуются красно-оранжевые кристаллы бихромата серебра Ag2Cr2O7
Ход определения
Каплю исследуемого раствора прибавляют к капле роданида аммония NH4CNS и
нитрата кобальта Co(NO3)2
К исследуемому раствору добавляют каплю азотной кислоты и крупинку молибдата аммония.
В каплю исследуемого раствора вводят кристаллик йодистого калия и через некоторое время – кристаллик хлористого цезия.
А) В каплю исследуемого раствора помещают крупинку щавелевой кислоты или оксалата аммония. Б) На фильтровальную бумагу помещают порошок тиомочевины, затем каплю исследуемого раствора
А) На предметном стекле к капле исследуемого раствора прибавляют каплю 2 н. раствора CH3COOH и каплю
0,1 н. раствора KI. В присутствии Pb2+ выпадают желтые кристаллы в форме треугольников или шестиугольников. Б) К исследуемому раствору добавляют каплю уксусной кислоты и вводят кристалл нитрата серебра
Название Ярь-медянка Малахит природный натуральный
Зеленая шееле Швейнфутская зелень
Химическая формула Собирательный термин для ацетатов меди различного химического состава 2Cu(CH3COO)2∙Cu(OH)2∙5H2O
Cu (CH3COO)2∙ Cu(OH)2∙5H2O
Cu (CH3COO)2∙2Cu(OH)2
Cu (CH3COO)2∙H2O
СuCO3∙Cu(OH)2 Основной метаарсенит меди
Cu(AsO2)∙nCu(OH)2 ∙∙mH2O
Арсенит-ацетат меди Cu(CH3COO)2∙
∙ 3 Cu(AsO2)2
Действие кислот, щелочей
Хорошо растворяется в кислотах. Щелочи взаимодействуют с ярью-медянкой, образуя гидроксид меди синего цвета.
Взаимодействует с кислотами с выделением углекислого газа, что резко отличает его от всех медных зеленых пигментов.
Легко растворяется в кислотах и щелочах.
Легко растворяется в кислотах и щелочах
Действие температур Все медные зеленые пигменты при нагревании до высоких температур разлагаются до оксида меди (II) CuO черного цвета.
Открываемый ион А) Cu2+ (катион IV аналитической группы) Б) CH3COO-
Cu2+(катион IV аналитической группы)
А) Cu2+ (катион IV аналитической группы)Б) As (V)
А) Cu2+ (катион IV аналитической группы)Б)As (V)В) (CH3COO)2
-
Реактив А) Тетрароданомеркуриат аммония (NH4)2[Hg(SCN)4]
Б) Ортонитробензальдегид
Тетрароданомеркуриат аммония (NH4)2[Hg(SCN)4]
А)Тетрароданомеркуриат аммония (NH4)2[Hg(SCN)4]
Б) Молибдат аммония (NH4)2MoO4
А)Тетрароданомеркуриат аммония (NH4)2[Hg(SCN)4]
Б) Молибдат аммония (NH4)2MoO4
В)Ортонитробензальдегид
Реакция А)Cu2+ + [Hg(SCN)4] 2- =
Cu[Hg(SCN)4]↓
Cu2+ + [Hg(SCN)4] 2- =
Cu[Hg(SCN)4]↓
А)Cu2+ + [Hg(SCN)4] 2- =
Cu[Hg(SCN)4]↓
А)Cu2+ + [Hg(SCN)4] 2- = Cu[Hg(SCN)4]↓
Наблюдения А) Образуются желтые кристаллы Cu[Hg(CNS)4]
Б) Фильтровальная бумага становится синей или сине-зеленой
Образуются желтые кристаллы Cu[Hg(CNS)4]
А) Образуются желтые кристаллы Cu[Hg(CNS)4]
Б) Образуется желтый кристаллический осадок (NH4)3AsO4∙12MoO3 в
виде мелких кубов и октаэдров
А) Образуются желтые кристаллы Cu[Hg(CNS)4]
Б) Образуется желтый кристаллический осадок (NH4)3AsO4∙12MoO3
в виде мелких кубов и октаэдровВ) Ф/б становится сине-зеленой
Ход определения
А) К капле исследуемого раствора добавляют каплю раствора тетрароданомеркуриата аммония.Б) Частицу пигменты смешивают со смесью равных частей оксида кальция и углекислого кальция, помещают в стеклянную трубку, запаянную с одного конца. Открытый конец трубки накрывают ф/бумагой, пропитанной раствором ортонитробензальдегида, и постепенно нагревают трубку.
К капле исследуемого раствора добавляют каплю раствора тетрароданомеркуриата аммония.
А) К капле исследуемого раствора добавляют каплю раствора тетрароданомеркуриата аммония.Б) К исследуемому раствору добавляют каплю азотной кислоты и крупинку молибдата аммония.
А) К капле исследуемого раствора добавляют каплю раствора тетрароданомеркуриата аммония.Б) Частицу пигменты смешивают со смесью равных частей оксида кальция и углекислого кальция, помещают в стеклянную трубку, запаянную с одного конца. Открытый конец трубки накрывают ф/бумагой, пропитанной раствором ортонитробензальдегида, и постепенно нагревают трубку.В) К исследуемому раствору добавляют каплю азотной кислоты и крупинку молибдата аммония.
Открываемый ион Ca2+ (катион II аналитической группы)
PO43- (анион II аналитической
группы)
Mg2+ (катион I аналитической группы)
Реактив Серная кислота H2SO4 Молибденовая жидкость (NH4)2MoO4 в азотной кислоте
Гидрофосфат натрия Na2HPO4
Наблюдения Образование кристаллов гипса CaSO2 ·2H2O, имеющие вид игл,
розеток, пластинок.
Образуется кристаллический осадок фосфорномолибдата аммония (NH4)3Н4P(Mo2O7)6
Выпадают кристаллы белого цвета MgNH4PO4 в виде
звездочек, пирамид.
Реакция H PO42- + 3NH4
+ + 12 MoO42- +
23H+= (NH4)3Н4P(Mo2O7)6↓ + 10
H2O
Mg2+ + NH4OH + HPO42- =
MgNH4PO4↓ + H2O
Ход определения На предметное стекло помещают каплю исследуемого раствора и отдельно – каплю 2 н раствора H2SO4. Капли соединяют при
помощи капли воды. Через несколько минут в водной зоне выпадают кристаллы гипса, имеющие вид игл, розеток, пластинок.
К 1 мл молибденовой жидкости прибавляют 3-4 капли исследуемого раствора.
На предметное стекло помещают каплю исследуемого раствора, обрабатывают парами аммиака и вносят кристаллик Na2HPO4.
Реакции мешают ионы Ca2+, которые удаляют с помощью раствора карбоната аммония (NH4)2CO3
Пигменты из золота Пигменты из меди и ее сплавов Пигменты из серебра
Физическое состояние
Порошкообразное (твореное) золото либо листовое (сусальное)
В качестве медных металлических пигментов использовалась медь и бронзовые порошки, получаемые из сплавов меди с цинком, оловом и другими элементами.
Серебро используется в виде порошка или листов.
Действие кислот
Не растворяется ни в одной кислоте, за исключением царской водки HNO3 + 4HCl + Au = HAuCl4 +
NO↑ + 2H2O
Хорошо растворяется в азотной кислоте при нагревании Cu + 4HNO3 = 3NO2 + Cu(NO3)2+ 2H2O
3Cu + 8 HNO3 = 2NO + 3Cu(NO3)2 + 4H2O
Отличительная черта серебряного пигмента: наличие темно-коричневой, почти черной пленки сульфида серебра Ag2S,
образующейся в местах трещин и утрат покровного лака в результате воздействия сероводорода атмосферы.
Действие температур
Не изменяется при прокаливании до 10000 С
При прокаливании пигменты из меди чернеют.
Открываемый ион
Раствор исследуют на присутствие ионов: Cu2+ (катион IV аналитической группы), Zn2+ (катион III аналитической группы), Sn4+ (катион V аналитической группы).
Раствор исследуют на присутствие сульфид-ион S2- (анион I аналитической группы)
Реактив А) Тетрароданомеркуриат аммония (NH4)2[Hg(SCN)4]
Б) Тетрароданомеркуриат аммония (NH4)2[Hg(SCN)4]
А) Ацетат свинца (СH3COO)2Pb
Б) Нитропруссид натрия Na2[Fe(CN)5NO
Наблюдения А) Образуются желтые кристаллы Cu[Hg(CNS)4]
Б) Выпадет осадок фиолетового цвета, представляющий собой смешанные кристаллы роданомеркуриата цинка и меди Zn[ Hg(SCN)4] ·
Cu [Hg(SCN)4]
А) Происходит почернение бумажки, пропитанной ацетатом свинцаБ) Образуется красно-фиолетовое окрашивание бумаги
Ход определения
А) К капле исследуемого раствора добавляют каплю раствора тетрароданомеркуриата аммония.Б) К капле азотнокислого раствора прибавляют 0,1%-ную каплю раствора сульфата меди и каплю тетрароданомеркуриата аммония.
А) Полоску фильтровальной бумаги смачивают раствором ацетата свинца (СH3COO)2Pb. К 2-3 каплям
анализируемого раствора добавляют 3-4 мл 2 н. раствора HCl. Пробирку накрывают полоской фильтровальной бумаги и слегка нагревают. Б) На капельную пластинку помещают каплю анализируемого раствора, каплю 2 н. раствора едкой щелочи и каплю 1% раствора нутропруссида натрия.
Реакция А) Cu2+ + [Hg(SCN)4] 2- = Cu[Hg(SCN)4] ↓
Б) Zn2+ + Cu 2+ + [Hg(SCN)4]2- =Zn[Hg(SCN)4]·Cu[Hg
(SCN)4]
Сухой метод очисткиатомарным кислородом
Методполимерного
геля