27-29 апреля - школьный этап Всероссийской олимпиады СИРИУС
Строение и свойства неорганических веществ. Химические вещества как строительные и поделочные материалы. Вещества, используемые в полиграфии, живописи, скульптуре. Архитектуре". Строение и свойства органических веществ. Бытовая химическая грамотность
Здравствуйте, ребята.Уже не просто ребята,а выпускники лицея. Выпускники особенного выпуска,готовые к успешной сдаче ЕГЭ, только была бы возможность и эпидемиологическая обстановка ЕГЭ сдать. И тем не менее, я желаю вам успешности в любом деле, высоких результатов и простых человеческих радостей!!!
А сегодня на уроке мы поговорим о веществах, которых человек смог "приручить", которые мы используем в жизни. Тетрадь и учебник не понадобятся. Мы просто прочитаем информацию,и поставим точку в изучении школьного курса химии. Это я говорю тем, кто ЕГЭ по химии не сдает.
Рассмотрим ряд химических элементов, которые применяются в строительстве и не только. Например, глина – мелкозернистая осадочная горная порода. Она состоит из минералов группы каолинита, монтмориллонита или других слоистых алюмосиликатов. Она содержит песчаные и карбонатные частицы.
Глина является хорошим гидроизолятором. Данный материал применяют для изготовления кирпичей и в качестве сырья для гончарного дела.
Мрамор также является химическим материалом, который состоит из рекристализованного кальцита или доломита. Окраска мрамора зависит от примесей в него входящих и может иметь полосчатый или пестрый оттенок.
Благодаря оксиду железа мрамор окрашивается в красный цвет. С помощью сульфида железа он приобретает сине-черный оттенок. Другие цвета также обусловлены примесями битумов и графита.
В строительстве под мрамором понимают собственно мрамор, мраморизованный известняк, плотный доломит, карбонатные брекчии и карбонатные конгломераты. Его широко используют в качестве отделочного материала в строительстве, для создания памятников и скульптур.
Мел также является осадочной горной породой белого цвета, которая не растворяется в воде и имеет органическое происхождение. В основном, он состоит из карбоната кальция и карбоната магния и оксидов металла. Мел используется в:
медицине;
сахарной промышленности, для очистки стекловидного сока;
производства спичек;
производства мелованной бумаги;
для вулканизации резины;
для изготовления комбикормов;
для побелки.
Область применения данного химического материала весьма разнообразна.
Эти и еще многие другие вещества можно использовать в строительных целях.
Поскольку строительные материалы – это тоже вещества, они имеют свои химические свойства.
К основным из них относятся:
Химическая стойкость – это свойство показывает, насколько материал устойчив к воздействию других веществ: кислот, щелочей, солей и газов. Например, мрамор и цемент могут разрушаться под воздействием кислоты, однако к щелочи они устойчивы. Строительные материалы из силиката наоборот устойчивы к кислотам, но не к щелочи.
Коррозионная устойчивость – свойство материала противостоять воздействиям окружающей среды. Чаще всего это относится к способности не пропускать влагу. Но есть еще и газы, способные вызвать коррозию: азот и хлор. Биологические факторы тоже могут быть причиной коррозии: воздействие грибов, растений или насекомых.
Растворимость – свойство, при котором материал имеет способность растворяться в различных жидкостях. Данную характеристику следует учитывать при подборе строительных материалов и их взаимодействии.
Адгезия – свойство, которое характеризует способность соединяться с другими материалами и поверхностями.
Кристаллизация – характеристика, при которой материал может в состоянии пара, раствора или расплава образовывать кристаллы.
Химические свойства материалов необходимо учитывать при проведении строительных работ, чтобы не допустить несовместимости или нежелательной совместимости некоторых строительных веществ.
Первые пигменты, которые появились в арсенале художников, имели природное происхождение. Прежде всего, это – различные соединения железа (охра, мумия, сиена, сурик, умбра), которые позволяли художнику получать стойкие жёлтые, красные, коричневые, чёрные цвета. С химической точки зрения эти пигменты – это оксид железа (III) (Fe2O3) различной степени гидратации, содержащий также оксиды алюминия, кремния, магния, марганца. Ярко-красный цвет получали с помощью киновари (HgS), чёрный цвет – с помощью сажи (C). Белый цвет можно было получить, используя мел (CaCO3) или бланфикс (BaSO4). Однако чаще всего художники предпочитали свинцовые белила (PbCO3×Pb(OH)2), которые человечество научилось синтезировать ещё в античные времена, растворяя свинец в винном уксусе. Аналогично со времён Древнего Рима получали медную зелень или медянку (Cu(CH3COO)2×2Cu(OH)2), которая даёт зелёный цвет с бирюзовым оттенком.
Ультрамарин представляет собой алюмосиликат, кристаллическая решётка которого состоит из тетраэдров [AlO4]5– и [SiO4]4–, соединённых через общие кислородные атомы в сложные пространственные структуры. В пустотах кристаллической решётки находятся анионы серы S2–. Заряд анионов компенсируется катионами натрия Na+. Состав ультрамарина можно выразить формулой n(Na2O×Al2O3×mSiO2)×Na2SX, где n и m = 2–3, x = 1–5, причём сера играет роль хромофорной, т.е. отвечающей за цвет группы. От количества серы зависит цветовой тон пигмента и его глубина [4, с. 182]. Основой для получения природного ультрамарина является полудрагоценный камень лазурит. Для получения пигмента камень тщательно растирают в ступке и многократно промывают для удаления примесей. При этом получается очень тёмный, насыщенного синего цвета порошок с полупрозрачными частицами пригодный для использования в краске. Единственным источником поступления лазурита в средневековую Европу было месторождение, расположенное в горах Бадахшана на территории современного Афганистана, где камень добывается уже более 6000 лет. Понятно, что редкость и дороговизна лазурита, трудоёмкая технология получения пигмента и низкая укрывистость определили очень высокую стоимость ультрамарина.
Скульптура — это вид изобразительного искусства, произведения которого имеют объёмную форму и выполняются из твёрдых или пластических материалов. Главную его задачу составляет передача человеческой фигуры в реальном или идеализированном виде, животные играют в его творчестве второстепенную роль, а прочие предметы являются лишь в значении придаточных или обрабатываются исключительно с орнаментальной целью.
Например, глина – мелкозернистая осадочная горная порода. Она состоит из минералов группы каолинита, монтмориллонита или других слоистых алюмосиликатов. Она содержит песчаные и карбонатные частицы.
Любой материал, который может быть сформирован в трех измерениях, возможно использовать скульптурно. Определенные материалы, благодаря своим структурным и эстетическим свойствам и их доступности, оказались особенно подходящими.
Наиболее важные из них — гипс, камень, дерево, металл, глина, слоновая кость. Есть также ряд материалов второстепенной важности, и многие из них только недавно начали использоваться.
Камень в искусстве скульптуры
На протяжении всей истории камень был часто используемым материалом монументальной скульптуры. Для этого есть практические причины:
многие виды камня обладают высокой устойчивостью к погодным условиям и поэтому подходят для применения на улице;
камень доступен во всех частях света и может быть получен крупными блоками;
многие камни имеют довольно однородную текстуру и однородную твердость, что делает их пригодными для резьбы;
камень был основным материалом, использованным для монументальной архитектуры, с которой были связаны скульптурные элементы.
В скульптуре использовались камни, принадлежащие ко всем трем основным категориям горного формирования:
Дерево как материал для скульптуры
Основным материалом племенной скульптуры в Африке, Океании и Северной Америке было дерево. Оно также использовалось каждой великой цивилизацией. Дерево широко применялось в Средние века, например в Германии и Центральной Европе. Среди современных скульпторов, которые использовали дерево, — Эрнст Барлах, Осип Задкин и Генри Мур.
Любой материал, который может быть сформирован в трех измерениях, возможно использовать скульптурно. Определенные материалы, благодаря своим структурным и эстетическим свойствам и их доступности, оказались особенно подходящими.
Наиболее важные из них — гипс, камень, дерево, металл, глина, слоновая кость. Есть также ряд материалов второстепенной важности, и многие из них только недавно начали использоваться.
Камень в искусстве скульптуры
На протяжении всей истории камень был часто используемым материалом монументальной скульптуры. Для этого есть практические причины:
многие виды камня обладают высокой устойчивостью к погодным условиям и поэтому подходят для применения на улице;
камень доступен во всех частях света и может быть получен крупными блоками;
многие камни имеют довольно однородную текстуру и однородную твердость, что делает их пригодными для резьбы;
камень был основным материалом, использованным для монументальной архитектуры, с которой были связаны скульптурные элементы.
В скульптуре использовались камни, принадлежащие ко всем трем основным категориям горного формирования:
Магматические породы, образующиеся при охлаждении расплавленных минеральных масс по мере приближения к поверхности Земли, включают гранит, диорит, базальт и обсидиан. Это одни из самых твердых камней, используемых для скульптуры.
Осадочные породы, которые включают песчаники и известняки, образуются из накопленных залежей минеральных и органических веществ. Песчаники представляют собой скопление частиц разрушенного камня, скрепленных цементирующим веществом. Известняки образуются в основном из известковых остатков организмов. Алебастр (гипс) — также осадочная порода. Многие сорта песчаника и известняка, которые сильно различаются по качеству и пригодности для резьбы, используются для скульптуры. Из-за их метода формирования многие осадочные породы имеют ярко выраженные пласты и богаты включениями ископаемых.
Метаморфические породы возникают в результате изменений в структуре осадочных и магматических пород под действием экстремального давления или тепла. Наиболее известными метаморфическими породами, используемыми в скульптуре, являются мраморы, которые представляют собой рекристаллизованные известняки. Самый известный — итальянский Каррарский мрамор. Он использовался римскими и ренессансными скульпторами, особенно Микеланджело, и до сих пор широко применяется. Наиболее известные виды мрамора, используемые греческими скульпторами, у которых мрамор был более популярен, чем любой другой камень, — Пентелик (он стал основой для Парфенона) и Паросский.
Фото: источник
Недостатки некоторых видов камня, учитываемые при создании скульптуры
Поскольку камень очень тяжелый и не обладает прочностью на растяжение, его можно легко сломать, если резать слишком тонко или неправильно закрепить. С некоторыми породами можно обращаться более свободно. В частности, мрамор обрабатывался некоторыми европейскими скульпторами почти с той же свободой, что и бронза. Но такая виртуозность достигается путем преодоления, а не использования свойств самого материала.
Вот почему изначально делаются гипсовые скульптуры, в которых просчитываются все возможные варианты размещения элементов и другие важные моменты. Только получив идеальную гипсовую скульптуру, мастер возьмется за камень.
Цвета и текстуры камня
Цвета и текстуры камня — самые восхитительные свойства, которые не оставляют равнодушными ни скульпторов, ни зрителей.
Некоторые камни мелкозернистые и могут резаться с тонкими деталями. Готовые изделия обрабатываются методом полировки, результат в итоге близок к идеальному. Камни с крупнозернистым составом требуют абсолютно другого подхода. Но скульптурные изделия из таких пород, выполненные с учетом плюсов строения и со вкусом, обладают особым притяжением.
Чисто белый каррарский мрамор, обладающий свойством полупрозрачности, реагирует на свет и кажется светящимся. Эти свойства мрамора были блестяще использованы итальянскими скульпторами 15-го века Донателло и Дезидерио де Бартоломео ди Франческо.
Окраска гранита неоднородна, но включает элементы с контрастными цветами и блеском. Блеск этой породе придают кристаллы слюды и кварца. В скульптуре используются преимущественно черный или белый вариант окраса и различные оттенки серого, розового и красного.
Песчаники различаются по текстуре и часто окрашены в теплые цвета, включая розовые и даже красные оттенки.
Известняки сильно разнятся по цвету. Но особенно ценно наличие в них окаменелостей. Правильно обработанная поверхность известняка не требует дополнительных украшательств — она сама по себе уникальна, загадочна и притягательна.
Ряд камней имеет богатую пеструю окраску благодаря прожилкам, проходящим через них. Но для скульптора этот момент важен скорее при создании декоративного неживого предмета. Человеческие фигуры и лица выигрывают не за счет красоты камня, а в большей степени за счет мастерства скульптора.
Особую группу составляют твердые или полудрагоценные камни. Она включает в себя самые красивые и декоративные породы. Работа с этими камнями, наряду с обработкой более драгоценных камней, обычно рассматривается как часть глиптического (резьба по камню или гравировка) или лапидарного искусства, хотя многие артефакты, произведенные из них, можно считать мелкой скульптурой.
С такими камнями часто труднее работать, чем со сталью. Первый среди твердых камней, используемых для скульптуры, — нефрит. Этот камень почитался древними китайцами, которые работали с ним с чрезвычайным мастерством. Эта порода также использовалось в скульптурах майя и мексиканскими художниками.
Другие твердые камни, сыгравшие огромную роль в скульптурном искусстве, — горный хрусталь, розовый кварц, аметист, агат и яшма.
Дерево как материал для скульптуры
Основным материалом племенной скульптуры в Африке, Океании и Северной Америке было дерево. Оно также использовалось каждой великой цивилизацией. Дерево широко применялось в Средние века, например в Германии и Центральной Европе. Среди современных скульпторов, которые использовали дерево, — Эрнст Барлах, Осип Задкин и Генри Мур.
Для скульптуры брались и лиственные, и хвойные породы деревьев. Некоторые из них имеют мелкозернистую структуру и режутся так же легко, как сыр, другие — твердые или вязкие. Волокнистая структура дерева придает ему значительную прочность при растяжении, поэтому из дерева можно вырезать тонко и с большей свободой, чем из камня.
Преимущество этого материала — в больших или сложных композициях можно соединить несколько элементов, вырезанных из разных деревьев.
Металл в скульптуре
Металл использовался для скульптуры везде, где были разработаны технологии литья и металлообработки. Количество металлических скульптур, сохранившихся со времен древнего мира, не отражает должным образом степень их использования, поскольку огромное количество артефактов было разграблено и переплавлено для перепродажи в качестве слитков или других целей