Белила

Белила

БЕЛИЛА, различные белые нерастворимые в воде минеральные краски. Больше всего распространены белила свинцовые, обладающие весьма сильной укрывистостью (кроющей способностью); но в виду сильной ядовитости выработка их во многих государствах запрещена законом (в СССР с 1930 г.). В настоящее время белила свинцовые м. б. вполне заменены белилами цинковыми и титановыми: те и другие безвредны, отличаются весьма чистым белым цветом и хорошо укрывисты. Белила употребляются при изготовлении различных красок как белых, так и цветных (масляных, акварельных, клеевых), сургучей, смолок, лаков, замазок и во всех случаях, где требуется достигнуть разбела. В продаже встречаются следующие сорта белил:

1) Белила испанские (Blanc de fard), или основной азотнокислый висмут; вследствие дороговизны применение их ограничено. Употребляются при изготовлении художественных масляных красок.

2) Белила парижские (Blanc de Briancon, В. de Meudon, В. de Rouen, B. de Troyes, B. d’Orleans, B. mineral) - очищенный мел - имеют местное значение, употребляются для побелки; для масляных красок непригодны вследствие весьма слабой укрывистости. Примесь их к другим сортам белил должна рассматриваться как злостная фальсификация.

3) Белила баритовые - сернокислый барий или тяжелый шпат - применяются в качестве примеси для удешевления более ценных свинцовых, цинковых и титановых белил; сами по себе не употребляются, так как мало укрывисты.

4) Белила сернистые, смесь окиси цинка, сернистого цинка и тяжелого шпата, обладают хорошими свойствами (чистый цвет, укрывистость), не чернеют от действия сероводорода (как это бывает с белилами свинцовыми) и имеют значительное применение.

5) Белила свинцовые - весьма распространенная белая краска - относятся к числу красок, известных еще в древности. Упоминания о белилах свинцовых встречаются у греческих писателей за несколько столетий до нашей эры. По химическому составу они представляют собой основной карбонат свинца, причем соотношение между РbСO3 и Рb(ОН)2 колеблется в некоторых пределах в зависимости от условий приготовления. Наилучшими считаются свинцовые белила, приближающиеся по своему составу к формуле 2 РbСO3∙Рb(ОН)2, что соответствует содержанию: РbО 86,32%, СO2 11,35% и Н2O 2,33%. Вода здесь исключительно конституционная. Чем больше отклонений от вышеуказанных норм, тем качество белил ниже. Белила свинцовые легко растворяются в азотной и уксусной кислотах и в растворах едких щелочей. Этому виду белил отдавали предпочтение для масляной краски перед всеми другими белилами вследствие следующих их свойств: а) очень хорошей укрывистости, б) чистого белого цвета, в) стойкости по отношению к действию света, воздуха и влаги. В то же время надо иметь в виду, что они очень чувствительны к сероводороду и чернеют вследствие образования сернистого свинца. Поэтому при внутренней окраске жилых помещений им предпочитают цинковые белила; во всяком случае цинковые белила рекомендуется брать на последний слой. Вторым недостатком белил свинцовых является их ядовитость, особенно вредно вдыхание мелкой пыли. Поэтому на свинцовобелильных заводах приходится принимать ряд предохранительных мер для устранения случаев отравления свинцом (свинцовые колики). Вследствие этих вредных качеств свинцовых белил во всех странах наблюдается стремление заменить свинцовые белила какой-либо другой белой краской: цинковыми белилами, литопоном, а в последнее время и титановыми белилами. Эти краски находят действительно все большее и большее применение, но окончательно вытеснить белила свинцовые им еще не удалось. Белила свинцовые в продаже встречаются и под разными другими названиями: кремзервейс, шифервейс, перльвейс, магдебургские и кельнские белила. Различают чистые белила свинцовые без каких-либо посторонних примесей (т. н. химически чистые белила) и смешанные с большим или меньшим количеством более дешевых примесей, чаще всего тяжелого шпата (такие белила называются сортовыми).

Из многочисленных способов изготовления белил свинцовых наиболее существенное значение имеют следующие: а) Голландский способ - самый старинный, когда-то единственный, а теперь уже вышедший из употребления. Заключается он в следующем. Спирально свернутые полосы свинца помещают на внутренних выступах больших глиняных горшков. Нижняя часть горшков глазурована, и туда наливается уксусная кислота. Горшки эти устанавливаются рядом; каждый ряд обкладывается навозом или выщелоченной одубиной. Так. обр. горшки устанавливаются в несколько этажей, а всю кучу потом снова со всех сторон плотно обкладывают одубиной или навозом. При постепенном гниении навоза куча разогревается, и испаряющаяся со дна горшков уксусная кислота растворяет свинец; получающийся раствор уксусного свинца тут же вступает в реакцию с кислородом воздуха, парами воды и углекислотой, выделяющимися при гниении навоза или одубины, и в результате образуются белила. Неудобство обслуживания и контроля, а также дороговизна привели к тому, что способ этот уступил место другим, более экономичным и удобным. б) Немецкий способ представляет собой по существу тот же голландский, но значительно усовершенствованный и механизированный. Заключается он в том, что свинцовые листы сгибают под углом и развешивают в больших камерах на деревянных рейках. В камеры вводятся углекислота, а также пары воды и уксусной кислоты. Процесс переработки свинца в белила длится около 1,5—2 месяцев. Камеры затем проветриваются и разгружаются. В виду того, что ручная разгрузка очень тяжела и вредна, на новейших заводах, вырабатывающих белила по немецкому способу, разгрузка совершается при помощи сильной струи воды из брандспойтов: белила смываются водой и вместе с последней стекают в особые отстойные бассейны. В процессе образования белил уксусная кислота играет роль катализатора; поэтому расход ее незначителен и сводится лишь к покрытию естественной убыли. В указанных способах процессы образования основного уксуснокислого свинца и основного карбоната свинца сменяют друг друга методически и постепенно, и белила получаются высокого качества.

Отделение белил от непрореагировавших частичек свинца достигается отмучиванием с водой и процеживанием сквозь сита; затем белила отфильтровываются и либо поступают в сушилки, либо мокрые в виде пасты с содержанием влаги около 25% подвергаются растиранию с маслом; вода при этом отделяется и сливается. При других способах источником получения белил служит не металлический свинец, а окись свинца (свинцовый глет) РbО. в) Английский способ заключается в том, что глет смешивают с водой и ацетатом свинца (1%), к которому для замедления процесса добавляют глицерин (до 8%); разбавляют водой до консистенции теста, а затем в особых аппаратах подвергают действию углекислоты. При этом выделяется уксусная кислота, которая реагирует с окисью свинца, образуя уксуснокислый свинец. Английские белила - чисто белого цвета, удельный вес 6,69; содержат РbО 86,25%, СO2 11,53%, Н2O 2,22%; кроющая способность их высокая, г) В СССР на свинцовобелильном заводе в Ярославле применяется выработка белил из металлического свинца, который предварительно расплавляется и при помощи струи пара переводится в мелкораздробленное состояние. К измельченному свинцу затем добавляют уксуснокислый свинец (сахар-сатурн) в количестве 2—4%, и полученную массу подвергают действию углекислоты и воды. В течение 10—14 суток процесс заканчивается, и товар поступает в дальнейшую обработку, д) Особо стоит так называемый французский способ получения белил, который в отличие от вышеописанных можно назвать мокрым. В то время как во всех остальных способах в результате чередующихся реакций образования основных ацетата и карбоната свинца идет постепенное нарастание белил, при французском способе берется сразу такое количество раствора основного ацетата свинца, которое соответствует всей получающейся продукции белил. С одной стороны, это является достоинством, т. к. обеспечивает быстроту и безвредность, но зато, с другой, белила получаются худшего качества. Работа по этому способу заключается в том, что в раствор основного уксусного свинца (получаемый растворением глета в нейтральном уксуснокислом свинце) пропускают углекислоту, причем в осадке получаются белила, а в растворе остается сахар-сатурн. Белила отделяются, раствор сахара-сатурна вновь насыщается глетом, снова пропускается углекислота и т. д. Таким образом количество сахара-сатурна в процессе не изменяется. По химическому составу белила, полученные мокрым способом, обычно содержат большее количество СО2, чем допускается формулой 2РbСO3∙Рb(OН)2; кроме того, они обладают кристаллическим строением; эти два обстоятельства понижают их кроющую способность. Что касается электролитического способа получения белил свинцовых, то, несмотря на большое количество предложенных методов, ни один из них не получил до сих пор широкого распространения.

6) Белила цинковые представляют собой чистую окись цинка ZnO. Белила цинковые обладают чистым белым цветом, весьма укрывисты и применяются при изготовлении всякого рода красок самостоятельно как белая краска и как примесь к цветным краскам, с которыми они дают особенно чистые тона. Белила цинковые безвредны. Для получения белил цинковых металлический цинк нагревают в железных или глиняных ретортах до температуры белого каления; выделяющиеся пары цинка окисляются струей воздуха, нагретого до 300°, до окиси цинка, которая в виде более или менее мелкой пыли увлекается этим же воздухом через ряд камер, где она постепенно осаждается. В первой камере осаждается продукт серого цвета с примесью цинковой пыли, угля и углекислого свинца, который образуется от воздействия углекислоты топочных газов, пропускаемых вместе с воздухом; свинец же обычно в небольшом количестве содержится в цинковых рудах. В промежуточных камерах оседают продукты с различным содержанием чистой окиси цинка. В последней камере осаждается почти 100%-ная окись цинка. Белила цинковые получаются также при прокаливании цинковых руд с углем в сильной струе воздуха. Для получения белил цинковых мокрым путем, прокаленную цинковую руду обрабатывают серной кислотой или сернокислым аммонием для освобождения от примеси свинца и осаждают цинк в виде гидрата окиси или основного карбоната; при прокаливании получают окись цинка. Одним из источников получения белил цинковых служат обрезки оцинкованного железа, с которых удаляют Zn кипячением в концентрированном растворе едкого натра, причем образуется цинкат натрия Zn(ONa)2. После этого добавляют воду и кипятят под давлением, причем выделяется чистая окись цинка Zn(ONa)2 + Н2О = ZnO + 2 NaOH.

7) Белила титановые, или окись титана ТiO2, в настоящее время употребляются в Швеции, Норвегии и США как ценная белая краска. Белила титановые обладают чрезвычайно высокой кроющей способностью, чистым белым цветом и безвредностью. Чистая ТiO2 имеет удельный вес 4,13—4,25; плавится около 1560°. В виду дороговизны белила титановые выпускаются в продажу с примесью сернокислого бария. Лучшие белила титановые содержат ТiO2 не более 65%, и тем не менее укрывистость их значительно превосходит укрывистость чистых свинцовых белил. То обстоятельство, что титан относится к числу очень распространенных элементов земной коры (составляет около 0,72% литосферы), вызвало многочисленные попытки разработать промышленные способы изготовления белил титановых. Первая попытка приготовить белую краску из минерала рутила была сделана в 1870 г. Овертоном (США); промышленное же изготовление белил титановых началось много позднее; производство это наиболее развито в Скандинавских странах и в Северной Америке. Норвежская фирма «Titan С°» добывает TiO2 из минерала ильменита, содержащего от 25 до 35% ТiO2, действием H2SO4; получаемый раствор сернокислого титана обрабатывают раствором хлористого кальция; при этом выпадает гипс, а в растворе остается четыреххлористый титан; последний отделяют от осадка и подвергают гидролизу, нагревая с избытком воды. Получается водная двуокись титана; ее отделяют, прокаливают и подвергают тщательному измельчению.

В СССР этот вопрос разрабатывается в двух направлениях: изучаются месторождения, годные для промышленной разработки, и изыскиваются способы получения белил титановых, технически и экономически целесообразные. На Урале часто встречаются месторождения титана (магнетит, рутил, ильменит), но с небольшим содержанием ТiO2; в 1926 г. обнаружено месторождение его с содержанием ТiO2 до 50%. Если это месторождение окажется значительным, следует ожидать расцвета этой промышленности в СССР, тем более, что с 1930 г. выработка свинцовых белил запрещена.

 

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 2 - 1928 г.

Еще по теме: